DE60019221T2 - Snake arrangement for heat storage - Google Patents

Snake arrangement for heat storage Download PDF

Info

Publication number
DE60019221T2
DE60019221T2 DE60019221T DE60019221T DE60019221T2 DE 60019221 T2 DE60019221 T2 DE 60019221T2 DE 60019221 T DE60019221 T DE 60019221T DE 60019221 T DE60019221 T DE 60019221T DE 60019221 T2 DE60019221 T2 DE 60019221T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
tubes
separation
adjacent
fluid
columns
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE60019221T
Other languages
German (de)
Other versions
DE60019221D1 (en
Inventor
David A. Baltimore Aaron
Frank T. Anne Arundel Morrison
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Baltimore Aircoil Co Inc
Original Assignee
Baltimore Aircoil Co Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Baltimore Aircoil Co Inc filed Critical Baltimore Aircoil Co Inc
Publication of DE60019221D1 publication Critical patent/DE60019221D1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE60019221T2 publication Critical patent/DE60019221T2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D20/00Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00
    • F28D20/02Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00 using latent heat
    • F28D20/021Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00 using latent heat the latent heat storage material and the heat-exchanging means being enclosed in one container
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25DREFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D16/00Devices using a combination of a cooling mode associated with refrigerating machinery with a cooling mode not associated with refrigerating machinery
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D20/00Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00
    • F28D20/02Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00 using latent heat
    • F28D20/028Control arrangements therefor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25DREFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D21/00Defrosting; Preventing frosting; Removing condensed or defrost water
    • F25D21/02Detecting the presence of frost or condensate
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25DREFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D3/00Devices using other cold materials; Devices using cold-storage bodies
    • F25D3/005Devices using other cold materials; Devices using cold-storage bodies combined with heat exchangers
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/14Thermal energy storage
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S165/00Heat exchange
    • Y10S165/91Tube pattern

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Wärmespeicher-Schlangen-Anordnungen, welche Wärmeübertragungs-Röhren aufweisen, und Wärmeübertragungs-Arrangements, wie eine zum Kühlen und Einfrieren des Wärmespeicher-Fluids in dem Speicher-Tank verwendete Kühl-Schlange. Insbesondere werden Schlangen-Arrangements zum verbesserten Schmelzen des Fest-Phase-Wärmespeicher-Fluids, wie Eis, nach einem übermäßigen Ausbilden von Fest-Phase-Fluid in der Wärmespeicher-Schlangen-Anordnung identifiziert, welche Schlangen-Arrangements das Aufrechterhalten einer geeigneten tiefen Temperatur für die Wärmespeicher-Ausgabe ermöglichen, um normale System-Kühl-Anforderungen zu erfüllen.The The present invention relates to heat storage coil assemblies, which heat transfer tubes have, and heat transfer arrangements, like a cool one and freezing the heat storage fluid Cooling coil used in the storage tank. In particular, be Snake arrangements for improved melting of the solid-phase heat storage fluid, such as Ice, after an excessive training identified by solid-phase fluid in the heat storage coil arrangement, which snake arrangements maintain a suitable deep Temperature for allow the heat storage output to normal system cooling requirements fulfill.

Wärmespeicher-Schlangen-Anordnungen stellen eine Vorrichtung zum Speichern von Kühl-Kapazität zur Verwendung zu einer späteren Zeit bereit. Die Schlangen-Anordnungen weisen Phasen-Wechsel-Wärmespeicher-Fluide, wie Wasser, auf, welche Fluide gefroren sein können, um feste Phasen, wie Eis, auszubilden. In der Offenbarung wird ferner Bezug genommen auf Wärmespeicher-Fluide mit Wasser als einem spezifischen Beispiel eines Wärmespeicher-Fluides und Eis als seiner festen Phase. Eine häufige Anwendung solcher Wärmespeicher-Ausrüstung verwendet kostengünstige elektrische Energie, üblicherweise während Abend- oder Nacht-Stunden, um ein Volumen von Fest-Phase-Wärmespeicher-Fluid, wie Eis, in einem(r) großen mit Wärmespeicher-Fluid, wie Wasser, gefüllten Bottich oder Kammer zu erzeugen und zu speichern. Diese Eis-Wasser-Mischung wird aufbewahrt, bis ihre gespeicherte Kühl-Kapazität benötigt wird, welcher Bedarf üblicherweise während Hoch-Nachfrage-Hoch-Energiekosten-Zeiträumen, wie Tages-Stunden auftritt. Ein Wärmespeicher-Kühl-System, welches hohen Leistuns-Verbrauch während Nacht-Stunden aufweise, ist in US 5,649,431 offenbart.Heat storage coil arrangements provide a means for storing cooling capacity for use at a later time. The serpentine assemblies include phase change thermal storage fluids, such as water, which fluids may be frozen to form solid phases, such as ice. The disclosure further refers to heat storage fluids with water as a specific example of a heat storage fluid and ice as its solid phase. Frequent use of such heat storage equipment uses low cost electrical energy, usually during evening or night hours, to maintain a volume of solid-phase heat storage fluid, such as ice, in a large heat storage fluid, such as water. filled vat or chamber to produce and store. This ice-water mixture is stored until its stored cooling capacity is needed, which usually occurs during high demand high energy cost periods, such as daytime hours. A heat storage refrigeration system, which has high power consumption during night hours, is in US 5,649,431 disclosed.

Während eines typischen Betriebes wird ein Tief-Temperatur-Wärmespeicher-Fluid aus der Speicher-Kammer herausgezogen, zum Absorbieren von Wärme durch einen Wärmetauscher gepumpt, und dann zu der Wärmespeicher-Schlangen-Anordnungs-Kammer zurückgeführt, um durch Schmelzen des aufbewahrten Eises gekühlt zu werden. Eine Beispiel-Anordnung von gespeicherter Kühl-Kapazität ist ein Bezirks-Kühl-Vorgang ("district cooling operation"), welcher sich zu einer weithin akzeptierten Kühl-Praktik entwickelt. Bei diesen Bezirks-Kühl-Vorgängen sind im Allgemeinen eine Mehrzahl von Wärmetauschern zu einer einzelnen Wärmespeicher-Einrichtung gekoppelt. Die größere Zahl von verschiedenen Anwendern der Wärmespeicher-Anordnungen in einer Bezirks-Kühl-Anwendung benötigt maximales Ausnutzen sowohl des physischen Raumes als auch der Energie.During one typical operation becomes a low-temperature heat storage fluid pulled out of the storage chamber, to absorb heat through a heat exchanger pumped, and then to the heat storage coil assembly chamber attributed to to be cooled by melting the stored ice. An example arrangement of stored cooling capacity is a District cooling process ("district cooling operation "), which has developed into a widely accepted cooling practice. In these district cooling operations are In general, a plurality of heat exchangers into a single Heat storage facility coupled. The larger number from different users of the heat storage arrangements in a district cooling application needed maximum utilization of both physical space and energy.

Un-beaufsichtigte oder in ungeeigneter Weise gesteuerte/geregelte Wärmespeicher-Schlangen-Anordnungen können das gespeicherte Festphase-Fluid oder Eis, das heißt, das Wärmespeicher- oder Eis-Speicher-Wasser oder anderes Wärmespeicher-Fluid in der Kammer übermäßig ausgebildet werden lassen. Während des Speicher- oder Ausbilde-Zyklus wird das Fluid gekühlt, bis sich Eis an jeder Röhre entwickelt. Die Röhren sind im Allgemeinen durch äquidistante erste Zwischenräume vertikal, und durch äquidistante zweite Zwischenräume horizontal getrennt, welche erste und zweite Zwischenräume gleich sein können. Der übliche Aufbau von Schlangen gemäß dem Stand der Technik wird äquidistante Zwischenräume aufweisen, welcher Aufbau vertikale Eis-Brücken-Bildung und horizontale Eis-Brücken-Bildung fördert.Un-Supervised or improperly controlled heat storage coil assemblies can the stored solid phase fluid or ice, that is, the Heat storage or Ice storage water or other heat storage fluid may be excessively formed in the chamber to let. While During the storage or forming cycle, the fluid is cooled until ice on each tube developed. The tubes are generally by equidistant first spaces vertically, and by equidistant second spaces horizontally separated, which first and second spaces equal could be. The usual Construction of snakes according to the state the technique becomes equidistant interspaces which structure is vertical ice bridge formation and horizontal ice bridge formation promotes.

Der oben genannte Trenn-Zwischenraum ist eine Betriebs-Vorraussetzung um zwischen den Röhren Platz zum Ausbilden von Eis vorzusehen, und um einen Pfad für Fluid-Fluss zwischen den Röhren und den gespeicherten Eis-Hülsen vorzusehen, um die gespeicherte Kühl-Kapazität zurückzugewinnen. Es ist allerdings bekannt, dass das unkontrollierte Wachstum oder übermäßige Ausbilden von Eis oder anderem Wärmespeicher-Fluid an den Röhren oder Kreisläufen in einer vollständigen horizontalen Brücken-Bildung des an den benachbarten Röhren gebildeten Eises resultieren wird oder kann. Die Gesamt-Menge von in der Fluid-Kammer gespeichertem Eis kann nach einem übermäßigen Ausbilden von Eis für die Anwendung ausreichend sein, allerdings kann die Temperatur des aus der Kammer entzogenen Wärmespeicher-Fluids ungeeignet sein, weil nur der Umfang des ausgebildeten monolithischen Eis-Blockes zum Kontaktieren des zirkulierten Wärmespeicher-Fluids zugänglich ist.Of the The above-mentioned separating gap is an operating condition around between the tubes Provide space for forming ice, and a path for fluid flow between the tubes and the stored ice pods to recover the stored cooling capacity. It is, however known to be the uncontrolled growth or excessive formation of ice or other Thermal storage fluid at the tubes or cycles in a complete horizontal bridge formation of the adjacent tubes ice formed or may result. The total amount of Ice stored in the fluid chamber may become excessive after forming Ice for The application may be sufficient, however, the temperature of the heat storage fluids withdrawn from the chamber be inappropriate because only the perimeter of the trained monolithic Ice block is accessible for contacting the circulated heat storage fluid.

Ein Agitations-Verfahren, üblicherweise mit Luft, wird am Boden der Eis-Kammer als ein Verfahren zum Unterstützen von Regeneration der gespeicherten Energie oder Kühl-Kapazität vorgesehen. Diese Luft bewegt sich aufwärts durch die vertikalen Zwischenräume zwischen benachbarten Röhren und Eis-Massen. Allerdings entfernt das Ausbilden von monolithischen oder festen Eis-Massen den vertikalen Trenn-Zwischenraum zwischen benachbarten Röhren und dem Eis daran, was Luft-Fluss und Fluid-Fluss durch die Eis-Massen behindert. Das Ergebnis dieses eingeschränkten Luft- und Fluid-Flusses ist das Reduzieren der Kühl-Kapazität-Regeneration, da die Regeneration begrenzt ist auf die äußeren Flächen der Eis-Massen, was von der Wärmespeicher-Kammer bei höheren und weniger verwendbaren Temperaturen entzogenes Wärmespeicher-Kühl-Fluid erzeugt. Weitere Versuche, die Effizienz zu erhöhen, verwenden manchmal extreme Maßnahmen, um die Eismassen zu schmelzen, wie Sprühen von Hoch-Druck-Wasser auf den monolithischen Eis-Block, um das Eis zu schmelzen.An agitation method, usually with air, is provided at the bottom of the ice chamber as a method of assisting regeneration of the stored energy or cooling capacity. This air moves upward through the vertical spaces between adjacent tubes and ice masses. However, the formation of monolithic or solid ice masses removes the vertical separation gap between adjacent tubes and the ice, which hinders air flow and fluid flow through the ice masses. The result of this restricted air and fluid flow is to reduce cooling capacity regeneration since regeneration is limited to the outer surfaces of the ice masses, which is heat storage cooling removed from the heat storage chamber at higher and less usable temperatures Generated fluid. Further experiments, the Effizi Sometimes extreme measures are used to melt the ice masses, such as spraying high-pressure water on the monolithic ice block to melt the ice.

Übermäßiges-Eis-Ausbilde-Bedingungen, welche monolithische Eis-Blöcke aufweisen, sind eine übliche und wiederkehrende Bedingung. Sie treten üblicherweise aufgrund verschiedener Bedingungen, wie un-ausgeglichenen Fluid-Fluss-Raten, inadäquaten Maßnahmen oder Steuerungs-/Regelungs-Fehlfunktionen auf. Obwohl es einige Beaufsichtigungs-Techniken und Ausrüstungs-Variablen gibt, um das in einer gegebenen Kammer entwickelte Eis-Volumen zu messen, ist es eine allgemeinere Praxis, das Tank-Volumen visuell zu inspizieren. Ein anderes Verfahren verwendet einen auf der Eis-Volumen-Veränderung basierenden Fluid-Niveau-Monitor, aber auf diese Vorrichtungen verlässt man sich insbesondere bei Flach-Volumen-Tanks, welche sehr kleine Fluid-Höhen-Änderungen aufweisen, nicht.Excessive ice-forming conditions, which monolithic ice blocks are a common and recurring condition. They usually occur due to different conditions, such as unbalanced fluid flow rates, inadequate actions, or control malfunctions. Although there are some supervision techniques and equipment variables to do this is to measure ice volume developed in a given chamber is It is a more general practice to visually inspect the tank volume. Another method uses one on the ice volume change based fluid level monitor, but one relies on these devices especially in flat-volume tanks, which have very small fluid-height changes do not have.

Konsequenterweise ist es wünschenswert, eine Vorrichtung oder ein Verfahren für einen besseren Zugang zu mehr von der gespeicherten Eis-Fläche, als nur den Außen-Umfang eines monolithischen Eis-Blockes vorzusehen, wenn ein übermäßiges Ausbilden auftritt.Consequently, it is desirable to have one Apparatus or a method for better access to more of the stored ice surface than only the outer circumference to provide a monolithic ice block when excessive forming occurs.

Die vorliegende Erfindung stellt eine Kühl-Schlangen-Anordnung bereit, welche eine variable Trenn-Zwischenraum-Ausrichtung verwendet, welche das Verwenden von wenigstens einer Fluid-Fluss-Kanal-Belüftung in der Schleifen-Array mit einem größeren Trenn-Zwischenraum zwischen benachbarten Röhren als den verbleibenden Röhren-Trenn-Zwischenräumen umfasst. Es wurde ferner festgestellt, dass mit einer kleinen Erhöhung der Array-Breite, das heißt einer ungefähr dreiprozentigen Erhöhung, alternative Anordnungen vorgesehen werden können, um Belüftung-Trenn-Zwischenräume aufzunehmen. Außerhalb des vorgesehenen oder Einhundert-Prozent-Ausbilden-Eis-Zyklus, ist die exponierte Eis-Fläche messbar vermindert. Diese Verminderung bewirkt ein messbares Vermindern des Saug-Druckes oder der Temperatur an dem Kühlmittel-Kompressor, was verwendet werden kann, um das Ende des gewünschten Ausbilde-Zyklus zu identifizieren. Die gemessene Kühl-Temperatur-Änderung kann dazu verwendet werden, die Wärme-Speicher- Schlangen-Anordnung herunterzufahren. Die Temperatur-Änderung von Kühl-Fluid in der Entlade-Öffnung oder die Änderung des Einlass-Saug-Druckes an seinen Öffnungen zu den Kühl-Schleifen zeigt den Eis-Bildungs-Zyklus an, oder das übermäßige Bilden von Eis, oberhalb von ungefähr zehn Prozent oberhalb der vollen Kapazität. Ein Vermindern von Eis-Oberflächen-Fläche in der Wärmespeicher-Kammer kann auf das Wärmespeicher-Fluid einen Einfluss haben, und dieser Einfluss kann dazu verwendet werden, den Kühl-Zyklus zu steuern/regeln. Zurückbehalten von exponierter Eis-Oberflächen-Fläche zum Kontakt mit Wärmespeicher-Fluid während dem Schmelz- oder Regenerations-Zyklus wird das Wärmespeicher-Fluid bei einer angemessen tiefen Temperatur bereitstellen, um normalen Kühl-Anforderungen zu genügen.The present invention provides a cooling coil arrangement which uses a variable separation-gap alignment, which uses of at least one fluid flow channel vent in the loop array with a larger separation gap between adjacent tubes as the remaining tube separating spaces. It has also been found that with a small increase in the array width, this means one about three percent increase, alternative arrangements may be provided to accommodate aeration-separation spaces. Outside of the envisaged or one hundred percent training ice cycle, is the exposed ice surface measurably diminished. This reduction causes a measurable decrease in the Suction pressure or the temperature at the refrigerant compressor, what used can be the end of the desired Training cycle to identify. The measured cooling temperature change can be used be, the heat storage snakes arrangement shut down. The temperature change of cooling fluid in the discharge opening or the change the inlet-suction pressure at its openings to the cooling loops indicates the ice-forming cycle, or the excessive formation of ice, above of about ten percent above full capacity. A reduction of ice surface area in the heat storage chamber can on the heat storage fluid have an influence and this influence can be used to the cooling cycle to control. retain from exposed ice surface area to Contact with heat storage fluid while the melting or regeneration cycle becomes the heat storage fluid at a reasonably low temperature to normal Cooling requirements too suffice.

Die vorliegende Erfindung wird nun, rein exemplarisch mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben werden, in welchen:The The present invention will now be described, by way of example only, with reference to FIG the accompanying drawings are described in which:

1 eine schematische Darstellung einer typischen Wärmespeicher-Applikation ist; 1 is a schematic representation of a typical heat storage application;

2 eine schräge End-Ansicht einer typischen Schlangen-Anordnung gemäß dem Stand der Technik mit schleifenförmigen Kopf-Enden und sich zwischen den Enden erstreckendem Rohrwerk ist; 2 Figure 3 is an oblique end view of a typical prior art snake assembly having looped head ends and tube work extending between the ends;

2A eine Seitenansicht einer Schlangen-Anordnung gemäß 2 ist; 2A a side view of a snake arrangement according to 2 is;

2B eine End-Ansicht entlang Linie 2B-2B der Röhren-Schleifen-Anordnung in 2A ist; 2 B an end view taken along line 2B-2B of the tube-and-loop arrangement in FIG 2A is;

2C eine End-Ansicht entlang Linie 2C-2C von der Schleifen-Anordnung in 2A ist; 2C an end view along line 2C-2C of the loop arrangement in 2A is;

3 eine Querschnitt-Ansicht einer als Beispiel genannten, schematischen Anordnung der Schleifen-Struktur in 2A gemäß dem Stand der Technik ist, entlang der Linie 3-3 aufgenommen mit einem gewünschten, oder 100%-igen, Eis-Ausbilden auf den Schleifen; 3 a cross-sectional view of an exemplary, schematic arrangement of the loop structure in 2A according to the prior art, taken along the line 3-3 with a desired, or 100%, ice-forming on the loops;

3A ein vergrößerter 4 × 4-Querschnitt der Schleifen- und Eis-Ausbilde-Struktur in 3 ist; 3A an enlarged 4 × 4 cross-section of the loop and ice-forming structure in FIG 3 is;

3B eine segmentierte Ansicht der Schleifen-Struktur in 3 ist, mit einem ungefähr zehnprozentigen übermäßigem Eis-Ausbilden auf der Schleifen-Struktur, als einer Erläuterung des Blockierens des vertikalen Trenn-Zwischenraumes; 3B a segmented view of the loop structure in 3 with approximately ten percent over-ice formation on the loop structure as an illustration of blocking the vertical separation gap;

3C ein gewünschtes oder typisches Eis-Ausbilden an Röhren in einer Schleifen-Struktur erläutert; 3C Describes a desired or typical Eis-forming tubes in a loop structure;

4 eine als Beispiel genannte Anordnung in einer Querschnitt-Ansicht einer Schleifen-Anordnung ist, mit einer großen Zahl individueller Röhren in einer paarweisen Schleifen-Anordnung, bei welcher benachbarte Röhren eng ausgerichtet sind, und einen ersten Trenn-Zwischenraum aufweisen, aber abwechselnde Paare von Kreisläufen ("circuits") einen zweiten und größeren Trenn-Zwischenraum zwischen benachbarten Paaren von Kreisläufen aufweisen; 4 an exemplary arrangement in a cross-sectional view of a loop arrangement having a large number of individual tubes in a paired loop arrangement in which adjacent tubes are closely aligned and having a first separation gap, but alternating pairs of circuits ("circuits") have a second and larger separation gap between adjacent pairs of circuits;

4A ein vergrößerter Querschnitt der Schleifen-Anordnung von 4 ist; 4A an enlarged cross section of the loop arrangement of 4 is;

5 eine alternative Ausführungsform der Struktur von 4 beschreibt; 5 an alternative embodiment of the structure of 4 describes;

5A ein vergrößerter Querschnitt der Schleifen-Anordnung von 5 ist; 5A an enlarged cross section of the loop arrangement of 5 is;

6 eine alternative Ausführungsform der Struktur von 4 mit einem breiteren Trenn-Zwischenraum und schmalerem zweiten Trenn-Zwischenraum beschreibt; 6 an alternative embodiment of the structure of 4 with a wider separation gap and narrower second separation gap;

6A ein vergrößerter 4 × 6-Querschnitt der Schleifen und Eis-Ausbilde-Struktur von 6 ist; 6A an enlarged 4 × 6 cross-section of the loops and ice-forming structure of 6 is;

7 eine alternative Ausführungsform der Struktur von 4 erläutert; 7 an alternative embodiment of the structure of 4 explains;

7A ein vergrößerter Querschnitt der Struktur gemäß 7 ist; 7A an enlarged cross section of the structure according to 7 is;

8 eine alternative Ausführungsform der Struktur von 4 erläutert; 8th an alternative embodiment of the structure of 4 explains;

8A ein vergrößerter Querschnitt der Struktur aus 8 ist; 8A an enlarged cross section of the structure 8th is;

9 eine alternative Ausführungsform der Struktur von 6, mit einem vergrößerten zentralen Trenn-Zwischenraum, erläutert; 9 an alternative embodiment of the structure of 6 , with an enlarged central separation gap explained;

9A ein vergrößerter 4 × 6-Querschnitt der Schleifen- und Eis-Ausbilde-Struktur aus 9 ist, aber nicht den vergrößerten Trenn-Zwischenraum enthält; 9A an enlarged 4 × 6 cross-section of the loop and ice-forming structure 9 is, but does not contain the enlarged separation gap;

10 eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert, worin eine Mehrzahl benachbarter Kreisläufe aus 4 zusammengenommen sind, um Gruppen von Kreisläufen mit signifikanten Trenn-Zwischenräumen zwischen benachbarten Kreislauf-Gruppen vorzusehen; 10 another embodiment of the present invention, wherein a plurality of adjacent circuits from 4 taken together to provide groups of circuits with significant separation gaps between adjacent circuit groups;

10A ein vergrößerter 4 × 4-Querschnitt der Schleifen- und Eis-Ausbilde-Struktur aus 10 ist, aber nicht den vergrößerten Zentrum-Trenn-Zwischenraum enthält; 10A an enlarged 4 × 4 cross-section of the loop and ice-forming structure 10 is but does not contain the enlarged center separation space;

11 eine alternative Ausführungsform der Struktur von 4 erläutert; 11 an alternative embodiment of the structure of 4 explains;

11A ein vergrößerter Querschnitt der Struktur aus 11 ist; 11A an enlarged cross section of the structure 11 is;

12 eine graphische Darstellung von Auslass-Temperaturen zu ("versus") dem prozentualen Anteil verwendbarer Eis-Oberflächen-Fläche ist; 12 Fig. 12 is a graph of outlet temperatures versus ("versus") the percentage of usable ice surface area;

13 eine graphische Darstellung von Kühl-Fluid-Temperatur zu ("versus") dem prozentualen Eis-Anteil ist; 13 Figure 4 is a graph of cooling fluid temperature versus ("versus") percent ice percentage;

14 eine Draufsicht eines Eis-Röhren-Array mit mechanischen Separatoren zum Bereitstellen eines vergrößerten Trenn-Zwischenraumes ist; und 14 Fig. 10 is a plan view of an ice tube array with mechanical separators for providing an increased separation clearance; and

15 alternative Ausführungsformen zum Bereitstellen einer mechanischen Trennung zwischen benachbarten Röhren, welche die vertikalen Trenn-Zwischenräume bereitstellt, erläutert; 15 alternative embodiments for providing a mechanical separation between adjacent tubes, which provides the vertical separation gaps;

1 ist eine erläuternde schematische Darstellung einer an einen externen Wärme-Tauscher 12 gekoppelten Wärmespeicher-Vorrichtung 10. Vorrichtung 10 weist einen Kühlturm 14 auf, welcher an Kondensor und Wasser-Pumpe 16 gekoppelt ist. Glykol-Kühler 18 mit Behälter 15 und Pumpe 20 ist mit Kühlschlangen-Anordnung 22 in Wärmespeicher-Tank 24 verbunden, welcher in Tank-Kammer 26 Wasser als ein Speicher-Fluid aufweist. Belüftungs-Leitung 28 stellt ein Belüften und Bewegen des Fluid-Tanks 24 bereit. Schleife 22 ist mit Einlass 32 verbunden, um Kühl-Fluid einzugeben, und mit Auslass 34, um warmes Kühlmittel zu Glycol-Kühler 18, welcher einen Kompressor enthalten kann, zu entladen oder zurückzuführen. Die spezifische Kühlmittel- und Kühl-Einheit oder Kühler 18 ist nicht auf Glykol beziehungsweise die erläuterte Struktur begrenzt, sondern ist eine Entwurf-Auswahl. Kühler 18 stellt kaltes Glykol durch Behälter 15 bereit, welches Glykol zu Röhren-Array 22 gepumpt wird, um Wärmespeicher-Fluid in Tank 24 zu kühlen oder einzufrieren. 1 is an explanatory schematic representation of an external heat exchanger 12 coupled heat storage device 10 , contraption 10 has a cooling tower 14 on which condenser and water pump 16 is coupled. Glycol cooler 18 with container 15 and pump 20 is with cooling coil arrangement 22 in heat storage tank 24 connected, which in tank chamber 26 Has water as a storage fluid. Venting line 28 provides a venting and moving the fluid tank 24 ready. loop 22 is with inlet 32 connected to enter cooling fluid, and with outlet 34 to add warm coolant to glycol cooler 18 , which may contain a compressor to unload or return. The specific coolant and cooling unit or cooler 18 is not limited to glycol or the structure explained, but is a design choice. cooler 18 puts cold glycol through container 15 ready, which glycol to tube array 22 is pumped to heat storage fluid in tank 24 to cool or freeze.

Eis-Wasser-Pumpe 36 ist in diesem Beispiel zum Übertragen von gekühltem Wärmespeicher-Fluid zu Wärmetauscher 12 und Zurückführen von Fluid mittels Leitung 40 zu Tank-Kammern 26 zwischen Wärmetauscher 12 und Tank-Kammer 26 gekoppelt. In einer exemplarischen Ausführungsform überträgt Gekühltes-Wasser-Pumpe 42 ein gekühltes Fluid von Tauscher 12 zu Luft-Handhabungs-Vorrichtung 44.Ice-water pump 36 is in this example for transferring cooled heat storage fluid to heat exchanger 12 and returning fluid via conduit 40 to tank chambers 26 between heat exchangers 12 and tank chamber 26 coupled. In an exemplary embodiment, cooled water pump transfers 42 a cooled fluid from exchanger 12 to Air Handling Device 44 ,

1 enthält, mit Kühlmittel-Rückführ-Leitung 48 in Flussrichtung hinter Entlade-Auslass 34 verbunden, Temperatur- oder Druck-Sensor 46, um die Temperatur oder den Druck des Entlade-Kühlmittels zu beaufsichtigen. In dieser Darstellung ist Sensor 46 mittels Leitung 47 mit CPU 50 gekoppelt, welche durch Leitung 52 und Pumpe 20 durch Leitung 54 mit Pumpe 16 gekoppelt ist, um einen Betrieb von Pumpe 16 und Pumpe 20 zu starten oder zu stoppen, und Eis-Ausbilden in Tank 24 zu initiieren oder zu stoppen. Diese Darstellung und Verwendung von CPU 50 als eine Steuer-/Regel-Vorrichtung ist rein exemplarisch und ist keine Beschränkung der vorliegenden Erfindung. 1 Contains, with coolant return line 48 in flow direction behind discharge outlet 34 connected, temperature or pressure sensor 46 to control the temperature or pressure of the discharge coolant. In this illustration is sensor 46 by line 47 with CPU 50 coupled, which by line 52 and pump 20 by line 54 with pump 16 is coupled to a pump operation 16 and pump 20 to start or stop, and ice-forming in tank 24 to initiate or stop. This presentation and use of CPU 50 as a control device is merely exemplary and is not a limitation of the present invention.

Das Verwenden von Wärmespeicher-Schleifen-Anordnungen 10 ist in der Technik bekannt. Wärmespeicher-Anordnungen 10 werden häufig verwendet, um bedarfsabhängige Kühl-Kapazität für Hoch-Nachfrage-Zeiträume vorzusehen. Die gespeicherte Kühl-Kapazität oder Wärmespeicher-Kapazität wird in Nicht-Spitze-Zeiten von Nachfrage-Zeit, üblicherweise während Nacht-Stunden, durch Regeneration von Eis oder anderen Phasen-Wechsel Wärmespeicher-Fluiden erzeugt oder akkumuliert. Die gespeicherte Kühl-Kapazität wird üblicherweise durch Entziehen des Fluids von Kammer 26 oder Tank 24, und seinen Transfer durch einen Wärmetauscher 12 oder eine andere Endverbaucher-Vorrichtung 44 zurückgewonnen.Using heat storage loop fen-assemblies 10 is known in the art. Heat storage arrays 10 are often used to provide on demand cooling capacity for high demand periods. The stored cooling capacity or heat storage capacity is generated or accumulated in non-peak times of demand time, usually during night hours, by regeneration of ice or other phase change heat storage fluids. The stored cooling capacity is usually by removing the fluid from the chamber 26 or tank 24 , and its transfer through a heat exchanger 12 or another end user device 44 recovered.

Schleifen-Arrangements 22 in 2 sind in einer schrägen End-Ansicht gezeigt, wobei Rückführ-Biegungen 60 Enden 61 oder 63 von Röhren 62 verbinden, wie leichter in 2A gesehen werden kann. Kopfteil 58 weist Einlass-Öffnung 65 und Entlade-Öffnung 67 auf, welche Öffnungen 65 und 67 durch Leitungen 48 mit Kühler 18 und Pumpe 20 verbunden sind. Oberes Kopfteil 58 und unteres Kopfteil 59 in 2A und 2C sind erläuternd für eine Schleifen-Arrangement 22, welche speziell für die unten beschriebene Schleifen-Zuführ-Struktur verwendet wird, wobei jedem zweiten Kreislauf ("every other circuit") für alternierende Kreisläufe von dem oberen oder unterem Kopfteil Glycol zugeführt wird, um in Tank 24 effektiver Eis zu packen, wie in 3C gezeigt. Die spezielle Anordnung in 2, 2A, 2B, 2C, 3, 3A, 3B und 3C ist eine beispielhafte Beschreibung und keine Einschränkung. In 3 ist vertikale Brückenbildung zwischen vertikal benachbarten Röhren 62 bekannte und akzeptierte Praxis, wohingegen horizontale Brückenbildung zwischen benachbarten vertikalen Kreisläufen 68 und 76 in dieser Struktur eine ungewünschte Situation ist.Grinding arrangements 22 in 2 are shown in an oblique end view, with return bends 60 end up 61 or 63 of tubes 62 connect as easier in 2A can be seen. headboard 58 has inlet opening 65 and discharge opening 67 on which openings 65 and 67 through lines 48 with cooler 18 and pump 20 are connected. Upper headboard 58 and lower headboard 59 in 2A and 2C are explanatory for a loop arrangement 22 which is specifically used for the loop-feeding structure described below, wherein every other circuit for alternating cycles is supplied with glycol from the upper or lower header to tank 24 to pack effective ice, as in 3C shown. The special arrangement in 2 . 2A . 2 B . 2C . 3 . 3A . 3B and 3C is an exemplary description and not a limitation. In 3 is vertical bridging between vertically adjacent tubes 62 known and accepted practice, whereas horizontal bridging between adjacent vertical circuits 68 and 76 in this structure is an unwanted situation.

Ein rezentes Problem oder eine rezente Besorgnis für den Anwender und Konstrukteur von Wärmespeicher-Anordnung 10 ist die Temperatur des entzogenen Wärmespeicher-Kühl-Fluids. Diese Fluid-Temperatur an Eis-Wasser-Pumpe 36 ist typischerweise dazu ausgelegt, bei oder unterhalb von 1°C (34°F) zu liegen, um den Kühl-Effekt für die End-Verbrauch-Vorrichtung 44 zu maximieren. Nach Durchlaufen-Lassen des Wärmespeicher-Fluids von Kammer 26 durch Vorrichtung 44 oder Wärmetauscher 12 wird das erwärmte Wärmespeicher-Fluid zu Kammer 26 zurückgeführt, um zum erneuten Verwenden in Vorrichtung 44 oder Wärmetauscher 12 auf 1°C (34°F) gekühlt zu werden. Allerdings ist es bekannt, dass die Kühl-Rate des rückgeführten Wärmespeicher-Fluids von der verfügbaren gespeicherten Eis-Masse abhängig ist, und mit einer vorgesehenen vollen oder maximalen Kapazität entworfen ist, um Fluid-Fluss zwischen benachbarten Röhren 62 zu beherbergen. Bevorzugterweise stellt die verfügbare Eis-Kontakt-Oberflächen-Fläche mehr exponierte Eis-Kontakt-Oberflächen-Fläche als nur die Außenflächen eines monolithischen Eis-Blocks in einer Situation des übermäßigen Eis-Ausbilden in Kammer 26 bereit. Röhren 62 sind in den Figuren als runde Querschnitte gezeigt, aber die Beschreibung ist auf verschiedene Röhren-Querschnitte und daher ist der Röhren-Durchmesser keine Einschränkung anwendbar. Ferner kann die Röhren-Form in Platten- oder Platte-Formen vorgesehen werden, wie in der Wärmetauscher-Technik bekannt.A recent problem or concern for the user and designer of heat storage assembly 10 is the temperature of the withdrawn heat storage cooling fluid. This fluid temperature to ice-water pump 36 is typically designed to be at or below 1 ° C (34 ° F) to provide the cooling effect for the end-use device 44 to maximize. After passing the heat storage fluid from chamber 26 through device 44 or heat exchanger 12 the heated heat storage fluid becomes a chamber 26 returned to reuse in device 44 or heat exchanger 12 to be cooled to 1 ° C (34 ° F). However, it is known that the cooling rate of the recirculated heat storage fluid is dependent on the available stored ice mass, and designed with an intended full or maximum capacity to control fluid flow between adjacent tubes 62 to accommodate. Preferably, the available ice-contact surface area provides more exposed ice-contact surface area than only the outer surfaces of a monolithic ice block in a situation of excessive ice-forming in the chamber 26 ready. roar 62 are shown in the figures as round cross sections, but the description is to various tube cross sections and therefore the tube diameter is not restrictive applicable. Further, the tubular form may be provided in plate or plate molds as known in the art of heat exchange.

Das Ausmaß verwendbarer Eis-Oberflächen-Fläche ist abhängig von dem Verfestigungs-Ausmaß des Wärmespeicher-Fluids in Röhren 62 in Kammer 26, welches Eis-Brückenbildung zwischen vertikal oder horizontal benachbarten Röhren 62 enthalten kann. Obwohl es wünschenswert ist, eine Trennung zwischen Eis-Massen 90 an Röhren 62 aufrechtzuerhalten, ist bekannt, dass durch die Anwendung von Belüftungs-Vorrichtungen 28 oder anderen Vorrichtungen vertikaler Wärmespeicher-Fluid-Fluss aufgenommen werden kann, um Fluid-Temperatur-Reduktion in Kammer 26 vorzusehen. Daher wird es im Allgemeinen als kritischer angesehen, die vertikalen Kanäle oder Gänge zwischen horizontal benachbarten Röhren 62 als ein Mittel zum Aufrechterhalten von Fluid-Fluss reduzierter Fluid-Temperatur in Kammer 26 aufrechtzuerhalten. Das Aufrechterhalten dieser vertikalen Kanäle wird selbst nach Eis-Brückenbildung zwischen benachbarten Röhren 62 ausreichende Eis-Kontakt-Oberflächen-Fläche bereitgestellt.The extent of usable ice surface area is dependent on the degree of solidification of the heat storage fluid in tubes 62 in chamber 26 What ice bridging between vertically or horizontally adjacent tubes 62 may contain. Although it is desirable to have a separation between ice masses 90 on tubes 62 It is known that through the use of ventilation devices 28 or other devices vertical heat storage fluid flow can be added to fluid temperature reduction in chamber 26 provided. Therefore, it is generally considered more critical to have the vertical channels or passages between horizontally adjacent tubes 62 as a means of maintaining fluid flow reduced fluid temperature in the chamber 26 maintain. The maintenance of these vertical channels will occur even after ice bridging between adjacent tubes 62 sufficient ice-contact surface area provided.

Obwohl das Ausmaß von Eis-Kontakt-Oberflächen-Fläche von dem Verfestigungs-Ausmaß und dessen Struktur-Einfluss auf die gezeigten Kanäle abhängig ist, wird die Wärmeenergie-Entzugs-Rate die Gesamt-Kapazität der Wärmespeicher-Schleifen-Anordnung 10, ausgedrückt durch die Eis-Schmelz-Zeiten, beeinflussen. Diese Raten-Effekte sind in der Technik bekannt, sind aber mit Ausnahme einer natürlichen Konsequenz der resultierenden Strukturen nicht Teil der vorliegenden Erfindung. Allerdings ist die gewünschte Wärmespeicher-Fluid-Auslass-Temperatur von ungefähr 1°C (34°F) in vielen Anwendungen eine gewünschte Temperatur.Although the extent of ice-contacting surface area depends on the amount of solidification and its structural influence on the channels shown, the heat-energy withdrawal rate becomes the total capacity of the heat-storage loop arrangement 10 expressed in terms of ice melting times. These rate effects are known in the art, but are not part of the present invention except for a natural consequence of the resulting structures. However, the desired heat storage fluid outlet temperature of about 1 ° C (34 ° F) is a desired temperature in many applications.

3 illustriert einen typischen repräsentativen Querschnitt-Umriss der in 2 gezeigten Schleifen-Anordnung 22. Schleifen-Anordnung 22 weist eine Mehrzahl von Röhren 62 auf, welche in Anordnung 22 im Allgemeinen parallel sind, aber alternative Konfigurationen können verwendet werden. Röhren 62 in 4, 6, 6A, 9 und 10 sind Teil einer Kreislauf-Zuführ-Struktur, welche oben angegeben wurde, welche Kühlmittel-Fluss zu benachbarten Röhren 62 in entgegengesetzte Richtungen von Kühl-Vorrichtungen, wie Kühlern 18, bereitstellt. Das resultierende Eis von verfestigtem Wärmespeicher-Fluid-Ausbilden an Röhren 62 ist in 3C gezeigt. Dieses Konzept des Ausbildens von entgegengesetzten Richtungen oder Röhren-Enden stellt eine gleichmäßigere Eis-Masse an Röhren 62 bereit, um die Ausnutzung des Volumens von Kammer 26 zu maximieren, und diese Vorgehensweise ist in der Technik bekannt. In ähnlicher Weise ist eine Kreislauf-Zuführ-Anordnung bekannt und gemeinsam mit der Anwendung von Kopfteilen 58 und 59 in 3 gezeigt, um Röhren 62 zurückzuhalten, und Kühl-Fluid von Kühler 18 oder anderen Kühl-Vorrichtungen zu übertragen. 3 illustrates a typical representative cross-sectional outline of FIG 2 shown loop arrangement 22 , Loop arrangement 22 has a plurality of tubes 62 on which in arrangement 22 are generally parallel, but alternative configurations can be used. roar 62 in 4 . 6 . 6A . 9 and 10 are part of a loop feed structure, which was given above, which flows coolant to adjacent tubes 62 in opposite directions of cooling devices, such as coolers 18 , provides. The resulting ice of solidified Heat storage fluid forming on tubes 62 is in 3C shown. This concept of forming opposite directions or tube ends makes for a more even ice mass of tubes 62 ready to take advantage of the volume of chamber 26 and this approach is known in the art. Similarly, a circuit delivery arrangement is known and in common with the use of headers 58 and 59 in 3 shown to tubes 62 retain, and cooling fluid from radiator 18 or other cooling devices.

Wie oben angemerkt, beschreibt 3 die geordnete Anordnung oder das geordnete Array 22 von Röhren 62 in Kammer 26. Eine Querschnitts-Ansicht von Array 22 von bekannten Anordnungen sieht Röhren 62 in einem gleichmäßigen Arrangement vor. Typischerweise sehen erste Kreisläufe oder Spalten 68 und zweite Kreisläufe oder Spalten 76 dieses Arrangements 22 eine Reihe von Zeilen 70 und Spalten 72 mit gleichmäßigem Trenn-Zwischenraum 84 zwischen benachbarten Zeilen- und Spalten-Rohr-Zentren vor. In 3[A] ist horizontaler Trenn-Zwischenraum 84 zwischen Röhren-Zentren von benachbarten Rohr-Spalten 68 und 76 im Wesentlichen über die Breite 71 von Arrangement 22 einheitlich.As noted above, describes 3 the ordered order or the ordered array 22 of tubes 62 in chamber 26 , A cross-sectional view of array 22 from known arrangements sees tubes 62 in a regular arrangement. Typically, see first circuits or columns 68 and second circuits or columns 76 this arrangement 22 a series of lines 70 and columns 72 with even separation gap 84 between adjacent row and column tube centers. In 3 [A] is a horizontal separation space 84 between tube centers of adjacent tube columns 68 and 76 essentially across the width 71 of arrangement 22 uniformly.

In 3A ist gezeigt, dass vertikaler Trenn-Zwischenraum oder Abstand 73 geringer ist als horizontaler Zwischenraum 84. In dieser Referenz- oder Stand-der-Technik-Figur ist Röhren-Array 22 mit gleichmäßigen Eis-Ausbildungen 90 gezeigt, aber in der Vertikal-Richtung von Spalten 72 und 80 sind die verfestigten Massen zwischen benachbarten Röhren 62 ineinander übergegangen, oder haben Zwischenraum 73 überbrückt. Vertikaler Korridor oder Gang 88 zwischen vertikal benachbarten Spalten 72 und 80 bleiben über die Array-Breite 71 für Fluid-Fluss in diesem Gang 88 offen. Die Breite zwischen Eis-Ausbildungen 90 oder Röhren 62 ist in 3A als Zwischenraum 81 gezeigt.In 3A is shown to be vertical separation space or distance 73 is less than horizontal space 84 , In this reference or prior art figure is tube array 22 with even ice creams 90 shown but in the vertical direction of columns 72 and 80 are the solidified masses between adjacent tubes 62 merged into each other, or have gap 73 bridged. Vertical corridor or corridor 88 between vertically adjacent columns 72 and 80 stay over the array width 71 for fluid flow in this gear 88 open. The width between ice creams 90 or tubes 62 is in 3A as a gap 81 shown.

Die obige Eis-Ausbilde-Konfiguration ist ein gewünschtes oder Design-Merkmal für Eis-Ausbilden bei hundertprozentigem Eis-Wachstum oder Eis-Wachstum voller Kapazität. Danach sollte die Wärmespeicher-Anordnung 10 und insbesondere Eis-Kühler 18 den Verfestigungs-Regenerations-Prozess beenden. Es ist allerdings bekannt, dass sich an Röhren 62 fortgesetzt Eis entwickelt, so lange Kühler 18 weiterhin arbeitet. Solches fortgesetztes Eis-Wachstum wird bei einer kleineren Wachstums-Rate stattfinden und kann vollständige Brückenbildung über Gänge 88 erreichen, um das auszubilden, was als eine monolithische Masse bezeichnet wird, wie in 3B gezeigt. Diese Eis-Brückenbildung reduziert oder eliminiert allen Wärmespeicher-Fluid-Fluss zwischen benachbarten Röhren 62 in Array 22, und Wärmespeicher-Fluid in Kammer 26 fließt im Wesentlichen entlang und um den Umfang von Schleifen- Array 22, wie an den Seitenwänden 96 und 98, Oberseite 95, Boden 97 und den nicht gezeigten End-Wänden. Dies minimiert die Möglichkeit des Fluids, durch Gänge 88 und Array 22 zu fließen, und reduziert die Effektivität von Wärmeübertragung zu dem mittels der Eis-Pumpe 36 zu Vorrichtung 44 oder Wärmetauscher 12 übertragenen Wärmespeicher-Fluid, da sich die verwendbare Eis-Kontakt-Oberflächen-Fläche gegenüber den vorgesehenen Merkmalen dramatisch reduziert hat. Als eine Konsequenz des Verlustes an Effektivität der Wärmeübertragung erhöht sich die Temperatur des zu Vorrichtung 44 verbindenden Wärmespeicher-Fluids. Die erhöhte Temperatur, Wärmespeicher-Fluid reduziert die Effektivität von Wärmetauscher 12 oder Vorrichtung 44, was das Verwenden von zusätzlichen Kühl-Vorrichtungen oder anderen Vorkehrungen notwendig machen kann, um gewünschte Betriebs-Leistungsfähigkeit solcher Vorrichtungen zu erreichen. Nachdem ein übermäßiges Eis-Ausbilden auftritt, ist es daher wünschenswert, wenigstens einige der Gänge 88 für Fluid-Durchgang unter allen Bedingungen, inklusive übermäßigem Eis-Ausbilden, geöffnet zu erhalten, um mehr verwendbare Eis-Kontakt-Oberflächen-Fläche aufrecht zu erhalten, und niedrigere Wärmespeicher-Fluid-Temperaturen aufrecht zu erhalten, wie in 12 gezeigt. Es ist insbesondere wünschenswert, wenigstens etwas von der verwendbaren Eis-Oberflächen-Fläche für Kontakt mit Wärmespeicher-Fluid verfügbar zu erhalten, nachdem das Maximum, wie es vorgesehen wurde, oder die volle Kapazität des Eis-Ausbilden erreicht oder übertroffen worden ist. Wie oben angemerkt, haben die im Allgemeinen verwendeten Verfahren des Beaufsichtigens von Eis-Ausbilden zum Vermeiden von Brückenbildung durch Gänge 88 visuelles Inspizieren oder Messen des Fluid-Niveaus in Tank-Kammer 26 oder Eis-Dicke-Steuern/Regeln beinhaltet.The above ice-forming configuration is a desired or design feature for ice-making at 100% ice growth or full-capacity ice growth. Thereafter, the heat storage arrangement should 10 and in particular ice coolers 18 finish the solidification regeneration process. However, it is known that on tubes 62 Ice continued to develop as long as coolers 18 continues to work. Such continued ice growth will take place at a smaller growth rate and can complete bridging over aisles 88 to form what is termed a monolithic mass, as in 3B shown. This ice bridging reduces or eliminates all heat storage fluid flow between adjacent tubes 62 in array 22 , and heat storage fluid in chamber 26 flows essentially along and around the perimeter of loop array 22 like on the side walls 96 and 98 , Top 95 , Ground 97 and the end walls, not shown. This minimizes the possibility of the fluid passing through aisles 88 and array 22 to flow, and reduces the effectiveness of heat transfer to that by means of the ice pump 36 to device 44 or heat exchanger 12 transferred heat storage fluid, since the usable ice-contact surface area has dramatically reduced compared to the intended features. As a consequence of the loss of heat transfer efficiency, the temperature of the device increases 44 connecting heat storage fluids. The elevated temperature, heat storage fluid reduces the effectiveness of heat exchangers 12 or device 44 , which may necessitate the use of additional cooling devices or other precautions to achieve desired performance of such devices. Therefore, after excessive ice formation occurs, it is desirable to have at least some of the gears 88 to maintain fluid passage under all conditions, including excessive ice formation, open to maintain more usable ice-contact surface area, and to maintain lower heat storage fluid temperatures, as in 12 shown. In particular, it is desirable to obtain at least some of the usable ice surface area available for contact with heat storage fluid after the maximum, as provided, or the full capacity of ice forming has been reached or exceeded. As noted above, the generally used methods of overseeing ice formation have been to avoid bridge formation through corridors 88 visually inspecting or measuring the fluid level in the tank chamber 26 or ice thickness control / rules.

Die vorliegende Erfindung sieht Eis-Ausbilden in Kammer 26 mit einer Toleranz für eine Übermäßig-Ausbilde-Situation vor, welche wenigstens in einigen der Gänge 88 Fluid-Fluss aufrecht erhalten wird. Insbesondere werden Gänge 88 zwischen wenigstens einigen der im Allgemeinen vertikalen Kreisläufen 68 und 76 offen gehalten, welche Gänge 88 in 3 die gewünschten ungefähr dreißig Prozent der exponierten Eis-Oberflächen-Fläche zum Aufrechterhalten der gewünschten Wärmeübertragung zu dem fließenden Wärmespeicher-Fluid aufrecht erhalten werden.The present invention provides for ice forming in the chamber 26 with a tolerance for an over-training situation occurring in at least some of the gears 88 Fluid flow is maintained. In particular, gears are 88 between at least some of the generally vertical circuits 68 and 76 kept open, what aisles 88 in 3 the desired approximately thirty percent of the exposed ice surface area is maintained to maintain the desired heat transfer to the flowing heat storage fluid.

In 4 sind der erste Kreislauf 68 und der zweite Kreislauf 76 mit Röhren 62 in dieser ersten erläuternden Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wiederum als Komponenten von Array 66 vorgesehen, welches in der gleichen allgemeinen Konfiguration des oben angegebenen Array 22 erscheint. In dieser Konfiguration sind Paare aus benachbartem ersten Kreislauf 68 und zweiten Kreislauf 76 oder Kreislauf-Sätze 100 eng in vertikalen Spalten 72 und 80 ausgerichtet, wobei erster Trenn-Zwischenraum 104 zwischen benachbarten Paaren von Röhren 62 in Spalten 72 und 80 kleiner ist als einheitlicher erster Trenn-Zwischenraum 84 des Stand-der-Technik-Array 22 in 3.In 4 are the first cycle 68 and the second cycle 76 with tubes 62 in this first illustrative embodiment of the present invention again as components of array 66 which is in the same general configuration of the above array 22 appears. In this configuration, pairs are from adjacent first cycle 68 and second cycle 76 or circulation sets 100 tight in vertical columns 72 and 80 aligned, with first separation gap 104 between adjacent pairs of tubes 62 In columns 72 and 80 smaller than a uniform first separation gap 84 the state of the art array 22 in 3 ,

In dieser Ausführungsform von 4, werden benachbarte Paare 100 von Kreisläufen 68 und 76 von Gängen oder Korridoren 102 getrennt, welche breiter sind als erste Gänge 88 des Stand-der-Technik-Array 22. In einer Beispiel-Anordnung wurde die Breite von Trenn-Zwischenraum 104 von dem ersten Trenn- Zwischenraum 84 um ungefähr dreißig Prozent reduziert. Allerdings wurde die Breite 81 der Gänge 88 mehr als verdoppelt [in der Länge] auf Breite 103, um Gänge 102 zwischen benachbarten Kreislauf-Paaren 100 vorzusehen.In this embodiment of 4 , become neighboring couples 100 of circuits 68 and 76 of corridors or corridors 102 separated, which are wider than first courses 88 the state of the art array 22 , In one example arrangement, the width of separation space became 104 from the first separation gap 84 reduced by about thirty percent. However, the width was 81 the corridors 88 more than double [in length] to width 103 to passages 102 between adjacent circuit pairs 100 provided.

Wie in 4 angegeben, wird das konzentrische Eis-Ausbilden den vertikalen und den horizontalen Trenn-Distanz zwischen benachbarten Röhren 62 in jedem Kreislauf-Paar 100 bei maximalem oder Voll-Kapazität-Eis-Ausbilden überbrücken. Allerdings wird Gang 102 mit mehr als dem Doppelten der Breite des oben angegebenen Ganges 88 offen bleiben.As in 4 As stated, concentric ice forming becomes the vertical and horizontal separation distance between adjacent tubes 62 in every circulatory pair 100 bridge at maximum or full-capacity ice forming. However, gear becomes 102 more than twice the width of the above-mentioned passage 88 stay open.

Geordnetes Array 66 erhält Gang 102 offen für Fluid-Fluss, und konsequenterweise für Luft-Fluss von Belüftungs-Vorrichtung 28, selbst bei einer Übermäßig-Ausbilde-Situation. Wenn im Betrieb Eis an Röhren 62 gebildet wird, hat das Eis einen isolierenden Einfluss auf Röhren 62, was die Kühl-Rate von Wärmespeicher-Fluid mittels Kühlmittel von Kühler 18 reduziert. Daher wird die Eis-Ausbilde-Rate reduziert, und der Einfluss auf den Kühler-Kompressor wird als eine Reduktion von Saug-Druck und Kühlmittel-Temperatur an Kühler 18, sowie eine Reduktion der Glykol-Temperatur an Kühler 18 bemerkt. Diese Parameter korrelieren zu einem vorgesehenen Voll-Kapazität-Eis-Ausbilden als ein Maß für gewünschtes Eis-Ausbilden. Allerdings wird kontinuierlicher Betrieb von Kühler 18 in fortgesetztem Ausbilden an Röhren 62 und Kreislauf-Paaren 100 resultieren. Da Breite 103 von Gang 102 nun das Doppelte des Standes der Technik beträgt, und da die Eis-Ausbilde-Rate reduziert worden ist, wird Gang 102 für Fluid-Fluss selbst in einem Eis-Ausbilde-Zustand offen bleiben, obwohl Breite 81 von Gang 88 in der Länge abnehmen werden. Das Aufrechterhalten eines offenen Ganges 102 wird aufgrund des größeren Ausmaßes von Eis-Oberflächen-Kontakt-Fläche für Wärmeübertragung von rückgeführtem Wärmespeicher-Fluid die gewünschten Temperaturen aufrecht erhalten.Ordered Array 66 gets gear 102 open to fluid flow, and consequently for air flow from aeration device 28 even in an over-training situation. When in operation ice on tubes 62 is formed, the ice has an insulating effect on tubes 62 What the cooling rate of heat storage fluid using coolant from radiator 18 reduced. Therefore, the ice forming rate is reduced, and the influence on the radiator compressor is considered to be a reduction of suction pressure and coolant temperature to radiators 18 , as well as a reduction of the glycol temperature to cooler 18 noticed. These parameters correlate to providing full-capacity ice forming as a measure of desired ice-making. However, there will be continuous operation of cooler 18 in continuing education on tubes 62 and circulatory pairs 100 result. Because width 103 from gear 102 is now twice the state of the art, and since the ice-forming rate has been reduced, gear becomes 102 for fluid flow to remain open even in an ice-forming condition, although width 81 from gear 88 will decrease in length. Maintaining an open aisle 102 Due to the greater extent of ice surface contact area for heat transfer from recycled heat storage fluid, the desired temperatures are maintained.

In einer alternativen Ausführungsform wurden Röhren 62 von benachbarten Spalten 72 und 80 nominal enger zueinander ausgerichtet bereitgestellt, das heißt, die Gang-Breite 104 kann, als ein Beispiel, um ungefähr sieben Prozent weniger als die Breite in 4 reduziert werden. Der Effekt hat eine ungefähre Erhöhung der Breite 103 und der Größe von Gang 102 um ungefähr fünfzehn Prozent bereitgestellt, was die Fähigkeit von Array 66, ausreichende Eis-Kontakt-Oberflächen-Fläche aufrecht zu erhalten, weiterhin verbessert. Dies behindert auch Eis-Brückenbildung über Gang 102 unter Übermäßig-Eis-Ausbilde-Bedingungen.In an alternative embodiment, tubes were used 62 from adjacent columns 72 and 80 provided nominally closer to each other, that is, the aisle width 104 can, as an example, be about seven percent less than the width in 4 be reduced. The effect has an approximate increase in width 103 and the size of gear 102 provided by about fifteen percent, reflecting the ability of Array 66 To maintain sufficient ice-contact surface area, continue to improve. This also hinders ice bridge formation over aisle 102 under over-ice-forming conditions.

6 und 6A demonstrieren andere alternative Ausführungsformen der Struktur von 4. Die Schleifen-Struktur 22 in 6 bei dem vorgesehenen Eis-Ausbilden weist die Hälfte von der Anzahl in der Struktur in 3 angegebener vertikaler Gänge 102 auf. Dies erlaubt mehr Pfunde von Eis pro Kubik-Fuß in Tank 24, was üblicherweise als die Eis-Packungs-Effizienz bezeichnet wird, und sollte durch eine Reduktion um so viel wie fünfzig Prozent gegenüber vorhergehenden Strukturen auch eine geringere Menge von zum Bewegen benötigter Luft ermöglichen. In diesen Darstellungen sind Trenn-Zwischenräume 104 zwischen benachbarten Röhren 62 in Spalten 68 und 76 seitlich um ungefähr dreißig Prozent stärker versetzt als die Röhren in 4. Gang 102 und Breite 103 sind konsequenterweise in der Breite um ungefähr fünfzehn Prozent reduziert, aber Gang 102 wird selbst in einem Übermäßig-Ausbilden-Zustand in einem Offen-Zustand aufrecht erhalten. Ferner benötigt die erhöhte Breite 104 mehr Energie um die Eis-Brückenbildung bereitzustellen, und kann möglicherweise Hohlräume 105 in der vorgesehenen Voll-Kapazität beinhalten. Hohlräume 105 können Gänge 104 für Fluid-Fluss nach Eis-Ausschmelzen während Fluid-Fluss zu Vorrichtung 44 oder anderen Anforderungen an die gespeicherte Wärmekapazität öffnen. In dieser Darstellung kann gewürdigt werden, dass die Wärmeübertragungs-Oberflächen-Fläche des Eises um die Hälfte abnimmt, sobald sich Eis-Zylinder 90 oder benachbarte Röhren 62 berühren oder überbrücken. Während Eis-Ausbilden an Röhren 62 erhöht das Wachstum des Querschnitts-Durchmesser des Eises den Isolations-Faktor des Eises bezüglich der Wärmeübertragungs-Fähigkeit zwischen dem Kühlmittel in Röhren 62 von Kühler 18 und dem Wärmespeicher-Fluid in Kammer 26. Konsequenterweise wird die Eis-Wachstums-Rate an Röhren 62 signifikant und schnell reduziert, wie in 13 gezeigt. Der Effekt auf den Kühler ist ein schnelles Abnehmen von Kapazität, Saug-Druck und Temperatur, sowie von Glykol-Temperatur. Diese schnellen Kapazitäts-Abnahmen können beaufsichtigt werden, um das Ende von Eis-Ausbilde-Zyklen präziser als bei Verfahren gemäß dem Stand der Technik festzustellen. 6 and 6A demonstrate other alternative embodiments of the structure of 4 , The loop structure 22 in 6 in the envisaged ice forming, half of the number in the structure is in 3 specified vertical gears 102 on. This allows more pounds of ice per cubic foot in tank 24 , which is commonly referred to as the ice pack efficiency, and by reducing by as much as fifty percent over previous structures, should also allow for a lesser amount of air needed to move. In these representations are separation spaces 104 between adjacent tubes 62 In columns 68 and 76 laterally displaced by about thirty percent more than the tubes in 4 , corridor 102 and width 103 are consequently reduced in width by about fifteen percent, but gear 102 is maintained even in an over-educated state in an open state. Furthermore, the increased width needed 104 to provide more energy to the ice bridging, and may possibly voids 105 included in the proposed full-capacity. cavities 105 can gears 104 for fluid flow after ice-melting during fluid flow to device 44 or other requirements for the stored heat capacity. In this illustration, it can be appreciated that the heat transfer surface area of the ice decreases by half as ice cylinders 90 or adjacent tubes 62 touch or bridge. During ice-forming on tubes 62 The growth of the cross-sectional diameter of the ice increases the insulation factor of the ice with respect to the heat transfer capability between the coolant in tubes 62 from radiator 18 and the heat storage fluid in the chamber 26 , Consequently, the ice growth rate is on tubes 62 significantly and quickly reduced, as in 13 shown. The effect on the cooler is a rapid decrease in capacity, suction pressure and temperature, as well as glycol temperature. These rapid capacity reductions can be overseen to determine the end of ice forming cycles more precisely than prior art processes.

Ein anderes Beispiel für Breiten-Variation von Gang 104 zwischen benachbarten Röhren 62 von Spalten 68 und 76 weist eine um sieben Prozent breitere Gang-Breite 104 als die Weite zwischen Röhren 62 in 4 auf. Dies resultiert in einem Schmäler-Werden von Gängen 102 und Breite 103 um ungefähr vier Prozent, aber dieses Umordnen reduziert die Übermäßig-Ausbilden-Rate oder Brückenbildungs-Rate zwischen benachbarten Röhren 62 in jedem Paar 100. Die Struktur wird weiterhin die gewünschte dreißig Prozent Minimum-Wärmeübertragungs-Oberflächen-Fläche aufrechterhalten.Another example of width variation of gear 104 between adjacent tubes 62 of columns 68 and 76 has one seven percent wider aisle width 104 as the distance between tubes 62 in 4 on. This results in a narrowing of aisles 102 and width 103 by about four percent, but this rearrangement reduces the over-build rate or bridging rate between adjacent tubes 62 in every couple 100 , The structure will continue to maintain the desired thirty percent minimum heat transfer surface area.

Obwohl die oben angegebenen Ausführungsformen Variationen von gepaarten Sätzen von benachbarten Röhren 62 mit gemeinsamen Gang-Breiten 102 erläutern, sei angemerkt, dass diese Breiten unter variierenden Betriebs-Bedingungen, wie Ausbilde- oder Ausschmelz-Rate von einzelnen Spalten 68 und 76 oder Röhren 62 variieren werden. Ferner können die speziellen Breiten eine Vorgabe-Wahl sein, oder durch eine Spezifikation von einer Wärmespeicher-Anwendung vorgegeben sein, aber das Ordnen und das Arrangement ist im Allgemeinen auf solche Strukturen anwendbar.Although the above embodiments have variations of paired sets of adjacent tubes 62 with common aisle widths 102 It should be noted that these widths are subject to varying operating conditions, such as the formation or decarburization rate of individual columns 68 and 76 or tubes 62 will vary. Further, the particular widths may be a default choice, or dictated by a specification of a heat storage application, but the ordering and arrangement is generally applicable to such structures.

Eine weitere Ausführungsform weist benachbarte Röhren 62 in enger ausgerichteten Paaren 100 auf, um eine schmalere Größe für Gang oder Zwischenraum 104 vorzusehen. Ferner ist Trenn-Breite 103 ebenfalls schmaler ausgeführt, um im Allgemeinen die Weiten von Gängen 102 zu verkleinern. Allerdings wird das Verkleinern von Gang-Breiten 102 und 104 ermöglicht, indem der zentrale und vergrößerte Gang 110 mit einer Breite vorgesehen wird, welche ungefähr das Doppelte der Breite 103 beträgt. Dieser vergrößerte Gang 110 wird Fluid-Fluss durch Array 66 selbst bei einer extremen Übermäßiges-Ausbilden-Bedingung ermöglichen, wenn Fluid-Fluss durch Gänge 102 behindert oder begrenzt ist. Diese Struktur würde es Fluid erlauben, mit mehr von der Eis-Oberflächen-Fläche in Kontakt zu treten, um eine tiefere Fluid-Temperatur aufrecht zu erhalten, als bei einer monolithischen Eis-Masse. Diese Fluss-Rate wird fortfahren, die gewünschte Fluid-Temperatur unterhalb von 1°C (34°F) aufrecht zu erhalten, und die Ausschmelz-Rate solcher monolithischer Massen zu erhöhen, um Gänge 102 für Fluid- und Luft-Fluss wieder zu öffnen.Another embodiment has adjacent tubes 62 in close-knit couples 100 on to a narrower size for aisle or gap 104 provided. Further, separation width 103 also narrower to generally the widths of aisles 102 to downsize. However, the downsizing of gear widths 102 and 104 allows by the central and enlarged gear 110 is provided with a width which is approximately twice the width 103 is. This enlarged gear 110 will fluid flow through array 66 even with an extreme over-training condition, when fluid flow through passages 102 handicapped or limited. This structure would allow fluid to contact more of the ice surface area to maintain a lower fluid temperature than a monolithic ice mass. This flow rate will continue to maintain the desired fluid temperature below 1 ° C (34 ° F) and increase the leaching rate of such monolithic masses to passages 102 to reopen for fluid and air flow.

9 und 9A zeigen ein im Allgemeinen zu dem Array 66 von 4 und 6 ähnliches strukturelles Array 66, mit einem großen Gang 128 zwischen benachbarten Gruppen 120. In dieser Struktur ist Gang 104 zwischen Röhren 62 von jedem Paar 100 um ungefähr dreißig Prozent erhöht. Das Erhöhen resultiert wiederum in Hohlräumen 105 bei der vorgesehenen Voll-Kapazität zwischen Eis-Zylindern 90. Allerdings gibt es eine Reduktion der Breite von Gängen 102 um ungefähr siebzehn Prozent, und eine Reduktion der Trenn-Breite 103 von ungefähr vierzehn Prozent. Diese Reduktionen werden wiederum durch Aufrechterhalten von ungefähr der gleichen Gang-Breite 110 in beiden Ausführungsformen wiedergegeben, um kontinuierlich Fluid-Fluss-Zugang durch Array 66 bereitzustellen. Obwohl nur Zwei-Kreislauf-Paare 100 in 4, 6 und 9 beschrieben wurden, welche nur zwei benachbarte Kreisläufe 68, 76 pro Paar aufweisen, wird in Betracht gezogen, dass Paare 100 in jeder Gruppierung 100 drei oder mehr eng benachbarte Kreisläufe 68, 76 aufweisen können. Das Verwenden der Darstellung von nur zwei Kreisläufen geschah zwecks einfacherer Darstellung und einfacherem Verständnis, nicht als eine Begrenzung der Anzahl verwendeter Kreisläufe 68, 76. 9 and 9A generally indicate to the array 66 from 4 and 6 similar structural array 66 , with a big gear 128 between neighboring groups 120 , In this structure is gear 104 between tubes 62 from each couple 100 increased by about thirty percent. The elevation in turn results in cavities 105 at the intended full capacity between ice cylinders 90 , However, there is a reduction in the width of aisles 102 by about seventeen percent, and a reduction in the separation width 103 about fourteen percent. These reductions, in turn, are achieved by maintaining approximately the same aisle width 110 in both embodiments, to provide continuous fluid flow access through array 66 provide. Although only two-circuit pairs 100 in 4 . 6 and 9 were described, which only two adjacent circuits 68 . 76 per pair, it is considered that couples 100 in each grouping 100 three or more closely adjacent circuits 68 . 76 can have. Using the representation of only two circuits was done for ease of illustration and understanding, not as a limitation on the number of circuits used 68 . 76 ,

In einer dritten Struktur werden in 10 und 10A Mehrfach-Sätze 120 von Röhren 62 von Schleifen 68 und 76 in enger Nähe zueinander vorgesehen. In jedem Satz 120 werden schmale Gänge 122, ähnlich zu Gang 88 in 3, zwischen benachbarten Röhren 62 oder Eis-Zylindern 90 vorgesehen. Die schmalen Gänge 122 sind beispielsweise ungefähr dreißig Prozent schmaler als Gänge 88, obwohl Gang-Breite 104 zwischen benachbarten Röhren-Zentren nur ungefähr drei Prozent beträgt. Die dargestellten Sätze 120 in 10 weisen sechs vertikale Spalten von Röhren 62 und Kreisläufen 68 und 76 auf. Die drei Sätze 120 in Array 126 werden mit breiten Gängen 128 zwischen benachbarten Sätzen 120 vorgesehen, welche Gänge 128 zu Vergleichs-Zwecken nur ungefähr fünfunddreißig Prozent schmaler sind als der zentrale breite Gang 128 der angegebenen dritten Struktur. Diese Struktur trägt einerseits einem Übermäßiges-Ausbilden-Bedingung Rechnung, und sieht andererseits mehr Eis-Oberfläche-Kontakt-Fläche zum Wärmeübergang vor als die Stand-der-Technik-Vorrichtungen in einem solchen Übermäßiges-Ausbilden-Zustand. Es ist zu sehen, dass es eine Reduktion der Gesamtzahl von Röhren 62 gibt, aber es gibt eine zum Stand der Technik äquivalente Anzahl mit vergrößerten Gang-Breiten und Sicherheits- oder Weite-Breiten, um übermäßiges Eis-Ausbilden bei geeignetem Vorsehen von Fluid-Fluss aufzunehmen. Selbst bei einem übermäßigen Eis- Ausbilden erscheinen Hohlräume 105 zwischen benachbarten Röhren 62 in Arrangement 120.In a third structure are in 10 and 10A Multiple sets 120 of tubes 62 of loops 68 and 76 provided in close proximity to each other. In every sentence 120 become narrow corridors 122 , similar to gear 88 in 3 , between adjacent tubes 62 or ice cylinders 90 intended. The narrow corridors 122 For example, about thirty percent is narrower than aisles 88 although aisle width 104 between adjacent tube centers is only about three percent. The illustrated sentences 120 in 10 have six vertical columns of tubes 62 and cycles 68 and 76 on. The three sentences 120 in array 126 be with wide aisles 128 between adjacent sentences 120 provided which gears 128 for comparison purposes, only about thirty-five percent are narrower than the central wide gear 128 the specified third structure. On the one hand, this structure accounts for an over-build condition, and on the other hand, it provides more ice-surface contact area for heat transfer than the prior art devices in such over-build condition. It can be seen that there is a reduction in the total number of tubes 62 but there is a number of prior art equivalent numbers with increased aisles widths and guard widths to accommodate excessive ice formation with proper provision of fluid flow. Even with excessive ice formation, voids appear 105 between adjacent tubes 62 in arrangement 120 ,

In einer weiteren Ausführungsform werden Mehrfach-Sätze von gepaarten Röhren 62 vorgesehen, mit Röhren-Paaren 100, wie oben angegeben, welche dazwischenliegende Gänge 102 aufweisen und eng gepaart sind mit benachbarten Röhren-Paaren 100, um Mehrfach-Röhren-Arrangements 120 bereitzustellen. Diese Mehrfach-Röhren-Arrangements 120 weisen breite Gänge 128 zwischen benachbarten Arrangements 120 auf. In dieser Konfiguration von Array 126 würden Gang-Breite 102 und Breite 103 ungefähr gleich sein zu Gang-Breite 102 und Breite 103 der oben angegebenen dritten Struktur. Allerdings würden durch engeres Zusammenbauen der Paare 100 zusätzliche Röhren 62 in Array 126 vorgesehen werden, obwohl bemerkt wird, dass Eis-Zylinder 90 von benachbarten Röhren 62 von Schleifen 68 und 76 eher anfällig für Brückenbildung werden. Die resultierende vorgesehene Voll-Kapazität-Struktur sieht immer noch eine Mehrzahl von Gängen 102 und 128 für Fluid-Fluss vor, welcher Gang 128 wieder ein Sicherheits-Rand ("margin") gegen Fluid-Behinderung bei einer Übermäßig-Eis-Ausbilden-Bedingung bereitstellt.In another embodiment, multiple sets of paired tubes are used 62 provided, with tube pairs 100 as indicated above, which intermediate gears 102 exhibit and are closely mated with adjacent pairs of tubes 100 to multi-tube arrangements 120 provide. These multiple tube arrangements 120 have wide aisles 128 between adjacent arrangements 120 on. In this configuration of array 126 would gear width 102 and width 103 be about equal to aisle width 102 and width 103 the above-mentioned third structure. However, through closer assembly en the couple 100 additional tubes 62 in array 126 be provided, although it is noted that ice-cylinder 90 from neighboring tubes 62 of loops 68 and 76 rather prone to bridge building. The resulting intended full-capacitance structure still sees a plurality of gears 102 and 128 for fluid flow in front of which gear 128 again provides a margin of fluid obstruction in an over-ice forming condition.

In 14 weisen zwei Paare benachbarter Kreisläufe 68 und 76 zwischen ihnen verschachtelten Trenn-Vorrichtungen 130 auf, welche Trenn-Vorrichtungen 130 erweiterte oder vergrößerte Trenn-Zwischenräume 132 bereitstellen. Diese Trenn-Zwischenräume 132 werden als dazu geeignet angesehen, Wärmespeicher-Fluid-Fluss durch Kreisläufe 68, 76 bereitzustellen, um eine akzeptable Wärmespeicher-Fluid- oder Wasser-Auslass-Temperatur zu ermöglichen. Teil-Vorrichtungen oder Einsätze 130 sind üblicherweise aus einem Material mit einer niedrigen Wärmeleitfähigkeit, um Eis-Brückenbildung über solche Teil-Vorrichtungen 130 hinweg zu behindern.In 14 have two pairs of adjacent circuits 68 and 76 between them interleaved separating devices 130 on which separation devices 130 extended or enlarged separation gaps 132 provide. These separation spaces 132 are considered to be capable of heat storage fluid flow through circuits 68 . 76 to provide an acceptable heat storage fluid or water outlet temperature. Part devices or inserts 130 are usually made of a material with a low thermal conductivity to ice-bridge over such sub-devices 130 to hinder them.

15 erläutert das Einsetzen von Abstandhaltern 140 in Schleifen, welche bereits aufgebaut sind, wobei wenigstens ein Paar benachbarter Schleifen 68 und 76 durch Abstand-Halter 140 getrennt wird, welche Niedrig-Leitfähigkeit-Materialien wie Plastik sind. Alternativ können hohle Abstand-Halter oder perforierte Abstand-Halter verwendet werden, um die vergrößerte Trenn-Zwischenraum aufrecht zu erhalten. Darüber hinaus können hohle Abstand-Halter 140 als Luft-Leit-Vorrichtungen verwendet werden, um Luft zum Schleifen-Boden 97 zu leiten, oder ein anderes Fluid, für kräftigere Fluid-Bewegung. Diese letztgenannte Verwendung wird bei einer Anordnung mit galvanisiertem Stahl-Rohrwerk als besonders vorteilhaft angesehen. 15 explains the insertion of spacers 140 in loops that are already built, with at least one pair of adjacent loops 68 and 76 by distance holder 140 which low-conductivity materials are like plastic. Alternatively, hollow spacer holders or perforated spacer holders may be used to maintain the increased separation clearance. In addition, hollow distance holders can 140 be used as air-conducting devices to air to the grinding ground 97 to direct, or another fluid, for more vigorous fluid movement. This latter use is considered particularly advantageous in a galvanized steel tube assembly.

In 1 würde der dargestellte Steuer-/Regel-Schaltkreis ein Messen des Einlass-Saug-Druckes oder von Einlass-Fluid-Temperatur ermöglichen, als ein Maß einer Änderung des Eis-Ausbilde-Status in den Arrays 66 und 126. In 13 nimmt die Änderung der Einzel-Schleifen-Glykol- oder Saug-Temperatur bei Voll-Kapazität-Eis-Ausbilden durch die vorliegende Erfindung dramatisch ab, was einen Parameter zum Messen mittels Sensor 46 bereitstellt. Ein solches gemessenes Signal kann vorgesehen werden, um Steuer-/Regel-Vorrichtung 50 zu steuern/regeln, weiteres Eis-Ausbilden zu Stoppen, und die Gang-Durchgänge 102 oder 128 aufrecht zu erhalten.In 1 For example, the illustrated control circuit would allow the inlet-suction pressure or inlet-fluid-temperature to be measured as a measure of a change in ice-building status in the arrays 66 and 126 , In 13 With the present invention, the change of the single loop glycol or suction temperature at full capacity ice forming decreases dramatically, which is a parameter for sensing by sensor 46 provides. Such a measured signal may be provided to control device 50 To control, stop further ice-forming, and the passage-passages 102 or 128 to maintain.

Während nur spezielle Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung gezeigt und beschrieben wurden, ist es klar, dass dies keine Beschränkung des Bereiches der hierin beschriebenen Erfindung ist.While only special embodiments of shown and described in the present invention, it is clear that that this is not a limitation of Area of the invention described herein.

Claims (16)

Schlangen-Anordnung zum Zirkulieren eines Wärmeübertragungs-Fluids zu einer Wärmespeicher-Schlangen-Anordnung (22) mit einem eine Fluid-Speicher-Kammer (26) aufweisenden Gehäuse, Wärmespeicher-Fluid in der Kammer (26), einer Vorrichtung zum Koppeln der Speicher-Schlangen-Anordnung (22) und dem Wärmespeicher-Fluid in der Kammer (26) mit einer externen Vorrichtung (12) zum Wiedergewinnen der gespeicherten thermischen Energie, eine Wärmeübertragungs-Vorrichtung für das Wärmeübertragungs-Fluid, und eine Vorrichtung zum Verbinden der Wärmeübertragungs-Vorrichtung mit der Schlangen-Anordnung (22), wobei die Schlangen-Anordnung (22) umfasst: eine Mehrzahl von Wärmeübertragungs-Röhren (62), wobei jede solche Röhre (62) eine Longitudinal-Achse aufweist, wobei die Röhren (62) zum Zirkulieren des Wärmeübertragungs-Fluids durch die Röhren (62) mit der Wärmeübertragungs-Vorrichtung durch die Verbindungs-vorrichtung gekoppelt sind, wobei die Wärmeübertragungs-Röhren (62) zum Zirkulieren des Wärmeübertragungs-Fluids durch die Kammer (26) in einer geplanten Matrix (66) in der Kammer (26) angeordnet sind, um die Temperatur des Wärmespeicher-Fluids zu reduzieren und um thermische Energie zu speichern, wobei die geplante Matrix (66) von Röhren (62) in einer Mehrzahl von im Allgemeinen einander benachbarten horizontalen Zeilen und vertikalen Spalten (72, 80) angeordnet ist, wobei die Matrix (66) quer zu der Longitudinal-Achse eine Querschnitts-Breite (71) und eine Höhe aufweist, wobei die einander benachbarten Zeilen und Spalten zusammenwirken, um im Allgemeinen erste vertikale Gänge (102) und horizontale Gänge zwischen den einander benachbarten Zeilen und Spalten von Röhren (62) über die Breite (71) der Anordnung zu definieren, wobei die einander benachbarten Zeilen (72, 80) von Röhren (62) zusammenwirken, um wenigstens einen ersten horizontalen Trenn-Zwischenraum(104)-Abstand zwischen den Röhren-Achsen einander benachbarter vertikaler Spalten (72, 80) der Röhren (62) in dem Matrix-Querschnitt zu definieren, und wobei die einander benachbarten Zeilen wenigstens einen vertikalen Trenn-Zwischenraum-Abstand aufweisen, wobei das Wärmespeicher-Fluid eine erste Fluid-Temperatur aufweist, wobei das durch die Röhren (62) zirkulierende Wärmespeicher-Fluid dazu geeignet ist, die erste Temperatur des Wärmespeichers auf eine zweite Temperatur zu reduzieren, um wenigstens einen Teil des Wärmespeicher-Fluids an jeder Röhre (62) zu verfestigen, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Paar der einander benachbarten Spalten der Röhren (62) einen zweiten horizontalen Trenn-Zwischenraum zwischen den Achsen des einen Paares einander benachbarter Röhren (62) aufweist, welcher größer ist als der erste Trenn-Zwischenraum-Abstand (104), wobei das wenigstens eine Paar von Röhren (62) in Spalten zusammenwirkt, um einen zweiten vertikalen Gang zu definieren, welcher weiter ist als der erste vertikale Gang, um wenigstens einen Durchgang (103) für einen vertikalen Fluss von Wärmespeicher-Fluid zwischen dem wenigstens einen Paar von Spalten von einander benachbarten Röhren (62) in der Matrix bei Brückenbildung zwischen verfestigtem Wärmespeicher-Fluid über den horizontalen ersten Trenn-Zwischen raum(104)-Abstand der vertikalen Spalten von Röhren hinweg vorzusehen.Snake assembly for circulating a heat transfer fluid to a heat storage coil assembly ( 22 ) with a fluid storage chamber ( 26 ) housing, heat storage fluid in the chamber ( 26 ), a device for coupling the memory queuing arrangement ( 22 ) and the heat storage fluid in the chamber ( 26 ) with an external device ( 12 ) for recovering the stored thermal energy, a heat transfer device for the heat transfer fluid, and a device for connecting the heat transfer device to the quill assembly ( 22 ), the snake arrangement ( 22 ) comprises: a plurality of heat transfer tubes ( 62 ), each such tube ( 62 ) has a longitudinal axis, wherein the tubes ( 62 ) for circulating the heat transfer fluid through the tubes ( 62 ) are coupled to the heat transfer device through the connection device, the heat transfer tubes ( 62 ) for circulating the heat transfer fluid through the chamber ( 26 ) in a planned matrix ( 66 ) in the chamber ( 26 ) are arranged to reduce the temperature of the heat storage fluid and to store thermal energy, the planned matrix ( 66 ) of tubes ( 62 ) in a plurality of generally adjacent horizontal lines and vertical columns ( 72 . 80 ), the matrix ( 66 ) transverse to the longitudinal axis has a cross-sectional width ( 71 ) and a height, the adjacent rows and columns cooperating to form generally first vertical passages ( 102 ) and horizontal passages between the adjacent rows and columns of tubes ( 62 ) across the width ( 71 ) of the arrangement, the adjacent rows ( 72 . 80 ) of tubes ( 62 ) cooperate to form at least a first horizontal separation gap ( 104 ) Distance between the tube axes of adjacent vertical columns ( 72 . 80 ) of the tubes ( 62 ) in the matrix cross-section, and wherein the adjacent rows have at least one vertical separation-to-space distance, the heat storage fluid having a first fluid temperature, the temperature passing through the tubes ( 62 circulating heat storage fluid is adapted to reduce the first temperature of the heat storage to a second temperature to at least a portion of the heat storage fluid to each tube ( 62 ) to solidify characterized in that at least a pair of the adjacent columns of the tubes ( 62 ) a second horizontal separation gap between the axes of the one pair of adjacent tubes ( 62 ), which is greater than the first separation-gap distance ( 104 ), wherein the at least one pair of tubes ( 62 ) in columns to define a second vertical passage which is wider than the first vertical passage to at least one passage (Fig. 103 ) for a vertical flow of heat storage fluid between the at least one pair of columns of adjacent tubes (US Pat. 62 ) in the matrix in bridge formation between solidified heat storage fluid over the horizontal first separation intermediate space ( 104 ) Spacing the vertical columns of tubes. Schlangen-Anordnung zum Zirkulieren eines Wärmeübertragungs-Fluids zu einer Wärmespeicher-Schlangen-Anordnung (22) gemäß Anspruch 1, wobei die Speicher-Schlangen-Anordnung (22) ein Gehäuse aufweist mit einer Fluid-Speicher-Kammer (26), Wärmespeicher-Fluid in dieser Kammer (26), wobei die vertikalen Spalten (72, 80) der Röhren (62) in der Matrix (66) in Gruppen mit wenigstens zwei vertikalen Spalten von Röhren (62) in jeder Gruppe angeordnet sind, wobei die Gruppe einen dritte Trenn-Zwischenraum-Abstand zwischen den Achsen von einander benachbarten vertikalen Spalten von Röhren (62) in der Gruppe aufweist, wobei die Matrix (66) wenigstens zwei der Gruppen von vertikalen Spalten von Röhren (62) aufweist, wobei einander benachbarte Gruppen von den wenigstens zwei Sätzen von vertikalen Spalten von Röhren (62), welche in der Nähe von den einander benachbarten Gruppen von Röhren (62) vertikale Spalten von Röhren (62) aufweisen, wobei die nahe beieinander liegenden Spalten von Röhren (62) der einander benachbarten Gruppen zusammenwirken, um einen vierten Trenn-Zwischenraum-Abstand zwischen Achsen der nahe beieinander liegenden, einander benachbarten Gruppen der verschiedenen Gruppen von Röhren (62) zu definieren, wobei der vierte Trenn-Zwischenraum-Abstand größer ist als der dritte Trenn-Zwischenraum-Abstand.Snake assembly for circulating a heat transfer fluid to a heat storage coil assembly ( 22 ) according to claim 1, wherein the memory queue arrangement ( 22 ) has a housing with a fluid storage chamber ( 26 ), Heat storage fluid in this chamber ( 26 ), the vertical columns ( 72 . 80 ) of the tubes ( 62 ) in the matrix ( 66 ) in groups with at least two vertical columns of tubes ( 62 ) are arranged in each group, the group having a third separation-space distance between the axes of adjacent vertical columns of tubes (FIG. 62 ) in the group, the matrix ( 66 ) at least two of the groups of vertical columns of tubes ( 62 ), wherein adjacent groups of the at least two sets of vertical columns of tubes (FIG. 62 ), which are close to the adjacent groups of tubes ( 62 ) vertical columns of tubes ( 62 ), wherein the closely spaced columns of tubes ( 62 ) of the adjacent groups cooperate to provide a fourth separation-space distance between axes of the closely adjacent groups of the different groups of tubes ( 62 ), wherein the fourth separation-gap distance is greater than the third separation-gap spacing. Schlangen-Anordnung zum Zirkulieren eines Wärmeübertragungs-Fluids zu einer Wärmespeicher-Schlangen-Anordnung (22) gemäß Anspruch 2, wobei der zweite Trenn-Zwischenraum-Abstand und der vierte Trenn-Zwischenraum-Abstand ungefähr gleich sind.Snake assembly for circulating a heat transfer fluid to a heat storage coil assembly ( 22 ) according to claim 2, wherein the second separation-space distance and the fourth separation-space distance are approximately equal. Schlangen-Anordnung zum Zirkulieren eines Wärmeübertragungs-Fluids zu einer Wärmespeicher-Schlangen-Anordnung (22) gemäß einem der Ansprüche 2 oder 3, wobei der erste Trenn-Zwischenraum-Abstand (104) und der dritte Trenn-Zwischenraum-Abstand ungefähr gleich sind.Snake assembly for circulating a heat transfer fluid to a heat storage coil assembly ( 22 ) according to one of claims 2 or 3, wherein the first separation gap distance ( 104 ) and the third separation-gap distance are approximately equal. Schlangen-Anordnung zum Zirkulieren eines Wärmeübertragungs-Fluids zu einer Wärmespeicher-Schlangen-Anordnung (22) gemäß einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei die Gruppen von vertikalen Spalten von Röhren (62) dazu geeignet sind, um segmentierte Blöcke von Eis bereitzustellen, und wobei der vierte Trenn-Zwischenraum-Abstand einen vertikalen Gang bei Brückenbildung von sich verfestigendem Wärmespeicher-Fluid zwischen den einander benachbarten vertikalen Spalten von Röhren in jeder der Gruppen einbezieht.Snake assembly for circulating a heat transfer fluid to a heat storage coil assembly ( 22 ) according to one of claims 2 to 4, wherein the groups of vertical columns of tubes ( 62 ) are adapted to provide segmented blocks of ice, and wherein the fourth separation-gap spacing involves a vertical passage in bridging solidifying heat storage fluid between the adjacent vertical columns of tubes in each of the groups. Schlangen-Anordnung zum Zirkulieren eines Wärmeübertragungs-Fluids zu einer Wärmespeicher-Schlangen-Anordnung (22) gemäß einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei jede der Gruppen eine erste vertikale Spalte und eine zweite vertikale Spalte von Röhren (62) aufweist, wobei jede Gruppe den dritten Trenn-Zwischenraum-Abstand zwischen der ersten und der zweiten vertikalen Spalte von jeder der Gruppen aufweist, wobei der vierte Trenn-Zwischenraum-Abstand zwischen einander benachbarten Gruppen von Röhren (62) über die Breite (71) der Matrix (66) hinweg bereitgestellt ist.Snake assembly for circulating a heat transfer fluid to a heat storage coil assembly ( 22 ) according to one of claims 2 to 5, wherein each of the groups comprises a first vertical column and a second vertical column of tubes ( 62 ), each group having the third separation-gap distance between the first and second vertical gaps of each of the groups, the fourth separation-gap spacing between adjacent groups of tubes (FIG. 62 ) across the width ( 71 ) of the matrix ( 66 ). Schlangen-Anordnung zum Zirkulieren eines Wärmeübertragungs-Fluids zu einer Wärmespeicher-Schlangen-Anordnung (22) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend wenigstens ein Kopfteil, wobei jede Röhre (62) in der Kammer ein erstes Ende und ein zweites Ende aufweist, wobei wenigstens eines des ersten und zweiten Endes an dem wenigstens einen Kopfteil gekoppelt ist, wobei das Kopfteil eine Einlass-Öffnung und eine Auslass-Öffnung aufweist, welche mit einer Vorrichtung zur Wärmeübertragung mittels der Verbindungs-Vorrichtung gekoppelt sind, wobei das Kopfteil dazu geeignet ist, das Wärmeübertragungs-Fluid zu der Matrix (66) von Röhren (62) zu zirkulieren.Snake assembly for circulating a heat transfer fluid to a heat storage coil assembly ( 22 ) according to one of the preceding claims, further comprising at least one head part, each tube ( 62 ) in the chamber having a first end and a second end, wherein at least one of the first and second ends is coupled to the at least one head part, wherein the head part has an inlet opening and an outlet opening, which with a device for heat transfer means coupled to the connection device, wherein the head part is adapted to the heat transfer fluid to the matrix ( 66 ) of tubes ( 62 ) to circulate. Schlangen-Anordnung zum Zirkulieren eines Kühl-Fluids zu einer Wärmespeicher-Schlangen-Anordnung (22) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Vorrichtung zum Übertragen von Wärme ein abkühlender Kühler ist, welcher einen Kompressor aufweist mit einer Auslass-Öffnung, welche ein Kühl-Fluid für die Matrix (66) von Röhren (62) bereitstellt, um die Temperatur des Wärmespeicher-Fluids zu reduzieren, und eine Einlass-Öffnung zum Empfangen des Kühl-Fluids von der Matrix (66) von Röhren (62) unter einem zweiten und reduzierten Saug-Druck, und eine Vorrichtung zum Aufnehmen von wenigstens einem von Kühl-Fluid-Temperatur, Kompressor-Saug-Druck und Kühl-Last als Anzeichen für Verfestigung des Wärmespeicher-Fluids zu einer Vorgabe-Kapazität in der Wärmespeicher-Röhren-Anordnung (22).Snake assembly for circulating a cooling fluid to a heat storage coil assembly ( 22 ) according to one of the preceding claims, wherein the device for transferring heat is a cooling cooler, which has a compressor with an outlet opening, which contains a cooling fluid for the matrix ( 66 ) of tubes ( 62 ) to reduce the temperature of the heat storage fluid, and an inlet port for receiving the cooling fluid from the matrix (FIG. 66 ) of tubes ( 62 ) under a second and reduced suction pressure, and means for receiving at least one of cooling fluid temperature, compressor suction pressure and cooling load indicative of solidification of the heat storage fluid to a default capacity in the heat storage Tube arrangement ( 22 ). Schlangen-Anordnung zum Zirkulieren eines Wärmeübertragungs-Fluids zu einer Wärmespeicher-Schlangen-Anordnung (22) gemäß einem der Ansprüche 2 bis 8, wobei die Matrix eine Mehrzahl von vertikalen Spalten von Röhren (62) aufweist, wobei die vertikalen Spalten in drei Sätzen von vertikalen Röhren (62) bereitgestellt sind, wobei der vierte Trenn-Zwischenraum-Abstand unge fähr fünfundzwanzig Prozent größer ist als der dritte Trenn-Zwischenraum-Abstand.Snake assembly for circulating a heat transfer fluid to a heat storage coil assembly ( 22 ) according to one of claims 2 to 8, wherein the matrix comprises a plurality of vertical columns of tubes ( 62 ), wherein the vertical columns in three sets of vertical tubes ( 62 ), wherein the fourth separation-gap distance is about twenty-five percent greater than the third separation-gap distance. Schlangen-Anordnung zum Zirkulieren eines Wärmeübertragungs-Fluids zu einer Wärmespeicher-Schlangen-Anordnung (22) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Matrix (60) von Röhren (62) eine zwei-Kreis-Matrix (66) ist, mit einem ersten Fluid-Fluss-Kreis und einem zweiten Fluid-Fluss-Kreis, wobei die Röhren (62) der Matrix (66) wenigstens in den vertikalen Spalten in alternierender Ausrichtung des ersten Kreises und des zweiten Kreises angeordnet sind, wobei die Röhren (62) in der Matrix (66) im Wesentlichen parallele Achsen aufweisen, wobei das Wärmeübertragungs-Fluid in dem ersten Röhren-Kreis in einer ersten und Vorwärts-Richtung fließt, wobei das Wärmeübertragungs-Fluid in dem zweiten Röhren-Kreis in einer zur ersten Richtung entgegengesetzten zweiten Richtung fließt, wobei die entgegengesetzte Fluss-Richtung in den einander benachbarten Röhren (62) eine im Allgemeinen gleichmäßigere Verfestigung des Fluids an den Röhren (62) in den Fluss-Richtungen bereitstellt, um ein stärker gleichmäßig verfestigtes Wärmespeicher-Fluid an den Röhren (62) in der Kammer bereitzustellen.Snake assembly for circulating a heat transfer fluid to a heat storage coil assembly ( 22 ) according to one of the preceding claims, wherein the matrix ( 60 ) of tubes ( 62 ) a two-circle matrix ( 66 ), with a first fluid-flow circuit and a second fluid-flow circuit, wherein the tubes ( 62 ) of the matrix ( 66 ) are arranged at least in the vertical columns in alternating orientation of the first circle and the second circle, wherein the tubes ( 62 ) in the matrix ( 66 ) having substantially parallel axes, wherein the heat transfer fluid in the first tube circuit flows in a first and forward direction, wherein the heat transfer fluid in the second tube circuit flows in a second direction opposite to the first direction, wherein the opposite flow direction in the adjacent tubes ( 62 ) a generally more uniform solidification of the fluid to the tubes ( 62 ) in the flow directions to provide a more uniformly solidified heat storage fluid to the tubes ( 62 ) in the chamber. Schlangen-Anordnung zum Zirkulieren eines Wärmeübertragungs-Fluids zu einer Wärmespeicher-Schlangen-Anordnung (22) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei jede Röhre (62) der geplanten Matrix (66) einen Querschnitts-Durchmesser von ungefähr einem Zoll (25,4 mm) aufweist, wobei jede vertikale Spalte der Längsachsen der Röhre(n) (62) eine Referenzebene definiert, wobei einander benachbarte Ebenen der einander benachbarten Spalten von jeder des Paares von Spalten, zusammenwirken, um den ersten Trenn-Zwischenraum zwischen einander benachbarten ersten und zweiten Referenz-Ebenen zu definieren, wobei der erste Trenn-Zwischenraum (104) zwischen den einander benachbarten Spalten wenigstens zwei und acht Zehntel Zoll (71,12 mm) zwischen einander benachbarten Paaren von Spalten ist, wobei der zweite Trenn-Zwischenraum zwischen einander benachbarten Paaren von vertikalen Spalten bereitgestellt ist, wobei jedes Paar von Spalten eine des Paares von vertikalen Ebenen in der Nähe zu einem des Paares von vertikalen Ebenen eines benachbarten Paares von vertikalen Ebenen angeordnet aufweist, wobei die nahe beieinander liegenden Ebenen zusammenwirken, um den zweiten Trenn-Zwischenraum-Abstand zu definieren, wobei der zweite Trenn-Zwischenraum-Abstand in der Breite wenigstens zehn Prozent größer ist als der erste Trenn-Zwischenraum.Snake assembly for circulating a heat transfer fluid to a heat storage coil assembly ( 22 ) according to one of the preceding claims, wherein each tube ( 62 ) of the planned matrix ( 66 ) has a cross-sectional diameter of about one inch (25.4 mm), each vertical column of the longitudinal axes of the tube (s) ( 62 ) define a reference plane, wherein adjacent planes of the adjacent columns of each of the pair of columns cooperate to define the first separation gap between adjacent first and second reference planes, the first separation gap 104 ) between the adjacent columns is at least two and eight tenths of an inch (71.12 mm) between adjacent pairs of columns, the second separation gap being provided between adjacent pairs of vertical columns, each pair of columns being one of the pair of vertical planes located proximate to one of the pair of vertical planes of an adjacent pair of vertical planes, the closely spaced planes cooperating to define the second separation-to-space distance, the second separation-to-space distance in the width is at least ten percent greater than the first separation gap. Schlangen-Anordnung zum Zirkulieren eines Wärmeübertragungs-Fluids zu einer Wärmespeicher-Schlangen-Anordnung (22) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei jede Röhre (62) in der geplanten Matrix (66) einen Querschnitts-Durchmesser von ungefähr einem Zoll (25,4 mm) aufweist, wobei jede vertikale Spalte von Röhren-Longitudinal-Achsen eine Referenz-Ebene bestimmt, wobei einander benachbarte Ebenen der einander benachbarten Spalten von jedem Paar von Spalten zusammenwirken um einen ersten Trenn-Zwischenraum zwischen einander benachbarten ersten und zweiten Referenzebenen zu definieren, wobei der zweite Trenn-Zwischenraum zwischen den einander benachbarten Paaren der vertikalen Spalten angeordnet ist, wobei bei jedem Paar von Spalten eine von dem Paar von vertikalen Ebenen in der Nähe zu einer von dem Paar von vertikalen Ebenen eines benachbarten Paares von vertikalen Ebenen angeordnet ist, wobei die nahe beieinander liegenden Ebenen zusammenwirken, um den zweiten Trenn-Zwischenraum-Abstand zu definieren, wobei sich der zweite Trenn-Zwischenraum-Abstand über einen Bereich zwischen ungefähr fünf Prozent und fünfzig Prozent größer als der erste Trenn-Zwischenraum (104) erstrecken kann, wobei der erste Trenn-Zwischenraum sich über einen Bereich von zwei und acht Zehntel Zoll (71,12 mm) und vier und zwei Zehntel Zoll (106,68 mm) erstreckt.Snake assembly for circulating a heat transfer fluid to a heat storage coil assembly ( 22 ) according to one of claims 1 to 10, wherein each tube ( 62 ) in the planned matrix ( 66 ) has a cross-sectional diameter of about one inch (25.4 mm), each vertical column of tube longitudinal axes defining a reference plane, wherein adjacent planes of the adjacent columns of each pair of columns cooperate about a first one Define separation gap between adjacent first and second reference planes, wherein the second separation gap between the adjacent pairs of vertical columns is arranged, wherein each pair of columns one of the pair of vertical planes in the vicinity of one of the Pair of vertical planes of an adjacent pair of vertical planes, wherein the closely spaced planes cooperate to define the second separation-gap distance, the second separation-gap distance being in the range of about five percent to fifty Percent larger than the first separation gap ( 104 ), wherein the first separation gap extends over a range of two and eight tenths of an inch (71.12 mm) and four and two tenths of an inch (106.68 mm). Schlangen-Anordnung zum Zirkulieren eines Wärmeübertragungs-Fluids zu einer Wärmespeicher-Schlangen-Anordnung (22) gemäß einem der Ansprüche 2 und 3 bis 12, wenn abhängig von Anspruch 2, wobei jede Gruppe eine erste vertikale Spalte und eine zweite vertikale Spalte von Röhren (62) aufweist, wobei jede Gruppe zwischen der ersten und zweiten vertikalen Spalte jeder der Gruppen den dritten Trenn-Zwischenraum-Abstand aufweist, wobei der vierte Trenn-Zwischenraum-Abstand zwischen einander benachbarten Gruppen von Röhren (62) über die Breite (71) der Matrix (66) angeordnet ist, wobei jede Röhre (62) der geplanten Matrix (66) einen Querschnitt-Durchmesser von ungefähr einem Zoll (25,4 mm) aufweist, wobei jede vertikale Spalte der Röhren-Longitudinal-Achsen eine Referenzebene definiert, wobei einander benachbarte Ebenen von einander benachbarten Spalten jedes Paares von Spalten, zum Definieren des ersten Trenn-Zwischenraumes zwischen den einander benachbarten ersten und zweiten Referenz-Ebenen zusammenwirken, wobei der erste Trenn-Zwischenraum (104) zwischen den einander benachbarten Spalten wenigstens zwei und acht Zehntel Zoll (71,12 mm) zwischen den einander benachbarten Paaren von Spalten beträgt, wobei der zweite Trenn-Zwischenraum zwischen einander benachbarten Paaren der vertikalen Spalten bereitgestellt ist, wobei jedes Paar von Spalten einer des Paares von vertikalen Ebenen in der Nähe zu einem des Paares von vertikalen Ebenen eines benachbarten Paares von vertikalen Ebenen aufweist, wobei nahe beieinander liegende Ebenen zusammenwirken, um den zweiten Trenn-Zwischenraum zu definieren, wobei der zweite Trenn-Zwischenraum-Abstand in der Breite wenigstens zehn Prozent größer ist, als der erste Trenn-Zwischenraum (104).Snake assembly for circulating a heat transfer fluid to a heat storage coil assembly ( 22 ) according to one of claims 2 and 3 to 12, when dependent on claim 2, wherein each group comprises a first vertical column and a second vertical column of tubes ( 62 ), wherein each group between the first and second vertical column of each of the groups has the third separation-gap distance, the fourth separation-gap distance between adjacent groups of tubes (FIG. 62 ) across the width ( 71 ) of the matrix ( 66 ), each tube ( 62 ) of the planned matrix ( 66 ) has a cross-sectional diameter of about one inch (25.4 mm), each vertical column of the tube longitudinal axes defining a reference plane, adjacent planes of adjacent columns of each pair of columns defining the first separation axis. Interspace between the adjacent first and interacting with second reference levels, the first separation interval ( 104 ) between the adjacent columns is at least two and eight tenths of an inch (71.12 mm) between the adjacent pairs of columns, the second separation gap being provided between adjacent pairs of the vertical columns, each pair of columns being one of the columns Pair of vertical planes proximate to one of the pair of vertical planes of an adjacent pair of vertical planes, wherein closely spaced planes cooperate to define the second separation gap, the second separation gap distance in width at least ten percent larger than the first separation gap ( 104 ). Schlangen-Anordnung zum Zirkulieren eines Wärmeübertragungs-Fluids zu einer Wärmespeicher-Schlangen-Anordnung (22) gemäß einem der Ansprüche 2 und 3 bis 12, wenn abhängig von Anspruch 2, wobei jede Gruppe eine erste vertikale Spalte und eine zweite vertikale Spalte von Röhren (62) aufweist, wobei jede Gruppe den dritten Trenn-Zwischenraum zwischen der ersten und der zweiten vertikalen Spalte jeder Gruppe aufweist, wobei der vierte Trenn-Zwischenraum-Abstand zwischen einander benachbarten Gruppen von Röhren (62) über die Breite (71) der Matrix (66) bereitgestellt ist, wobei jede Röhre (62) der geplanten Matrix (66) einen Querschnitt-Durchmesser von ungefähr einem Zoll (25,4 mm) aufweist, wobei jede vertikale Spalte der Röhren-Longitudinal-Achsen eine Referenzebene definiert, wobei einander benachbarte Ebenen der einander benachbarten Spalten jedes Paares von Spalten zusammenwirken, um den ersten Trenn-Zwischenraum zwischen den ein ander benachbarten ersten und zweiten Referenzebenen zu definieren, wobei der zweite Trenn-Zwischenraum zwischen einander benachbarten Paaren von vertikalen Spalten bereitgestellt ist, wobei jedes Paar von Spalten eines der Paare von vertikalen Ebenen in der Nähe zu einer des Paares vertikaler Ebenen eines benachbarten Paares vertikaler Ebenen angeordnet aufweist, wobei die nahe beieinander liegenden Ebenen zusammenwirken, um den zweiten Trenn-Zwischenraum-Abstand zu definieren, wobei jeder dritte Trenn-Zwischenraum-Abstand zu dem zweiten Trenn-Zwischenraum-Abstand äquivalent ist, wobei sich der zweite Trenn-Zwischenraum-Abstand über einen Bereich zwischen ungefähr fünf Prozent und fünfzig Prozent größer als der erste Trenn-Zwischenraum-Abstand erstrecken kann, wobei sich der erste Zwischenraum (104) über einen Bereich der zwei und acht Zehntel Zoll (71,12 mm) und vier und zwei Zehntel Zoll (106,68) erstreckt, wobei sich der vierte Trenn-Zwischenraum über einen Bereich von ungefähr zehn Prozent und Einhundert Prozent größer als der zweite Trenn-Zwischenraum-Abstand erstreckt.Snake assembly for circulating a heat transfer fluid to a heat storage coil assembly ( 22 ) according to one of claims 2 and 3 to 12, when dependent on claim 2, wherein each group comprises a first vertical column and a second vertical column of tubes ( 62 ), each group having the third separation gap between the first and second vertical gaps of each group, the fourth separation-gap distance between adjacent groups of tubes (FIG. 62 ) across the width ( 71 ) of the matrix ( 66 ), each tube ( 62 ) of the planned matrix ( 66 ) has a cross-sectional diameter of about one inch (25.4 mm), each vertical column of the tube longitudinal axes defining a reference plane, adjacent adjacent planes of the adjacent columns of each pair of columns cooperating to form the first separation column. Defining gap between the adjacent first and second reference planes, the second separation gap being provided between adjacent pairs of vertical columns, each pair of columns being one of the pairs of vertical planes proximate to one of the pair of vertical planes having adjacent pairs of vertical planes arranged, the closely spaced planes cooperating to define the second separation-gap distance, each third separation-gap distance being equivalent to the second separation-gap distance, the second separation Space distance over a range between approx hr five percent and fifty percent is greater than said first separation gap distance extend, wherein the first gap ( 104 ) extends over a range of two and eight tenths of an inch (71.12 mm) and four and two tenths of an inch (106.68), with the fourth separation gap over a range of about ten percent and one hundred percent greater than the second Separation gap distance extends. Schlangen-Anordnung zum Zirkulieren eines Wärmeübertragungs-Fluids zu einer Wärmespeicher-Schlangen-Anordnung (22) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, und ferner einen Abkühl- und Kühl-Kreis umfassend, wobei der Kühl-Kreis eine Vorrichtung zum Kühlen eines Wärmeübertragungs-Fluids aufweist, eine Vorrichtung zum Verbinden des Kühl-Kreises mit dem Wärmespeicher-Tank, und eine Schlangen-Matrix (66) zum Übertragen von Wärmeübertragungs-Fluid zu dem Tank aufweist, um das Wärmespeicher-Fluid zu kühlen, und um das Wärmeübertragungs-Fluid in den Kühl-Kreis zurückzuführen, eine Vorrichtung zum Steuern/Regeln des Kühl-Kreises, eine Vorrichtung zum Aufnehmen von Temperatur und Saug-Druck des zu dem Kühl-Kreis zurückkehrenden Wärmeübertragungs-Fluids, eine Vorrichtung zum Koppeln der Aufnehme-Vorrichtung mit der Steuer-/Regel-Vorrichtung zum Steuern/Regeln des Kühl-Kreises und des Zirkulierens des Wärmeübertragungs-Fluids zu dem Tank.Snake assembly for circulating a heat transfer fluid to a heat storage coil assembly ( 22 ) according to any one of the preceding claims, and further comprising a cooling and cooling circuit, the cooling circuit having means for cooling a heat transfer fluid, means for connecting the cooling circuit to the heat storage tank, and a coil Matrix ( 66 ) for transferring heat transfer fluid to the tank to cool the heat storage fluid and return the heat transfer fluid to the cooling circuit, a cooling circuit control device, a temperature sensing device and suction pressure of the heat transfer fluid returning to the cooling circuit, a device for coupling the pickup device with the control circuit for controlling the cooling circuit, and circulating the heat transfer fluid to the tank. Schlangen-Anordnung gemäß Anspruch 15, wobei die Aufnehme-Vorrichtung und die Steuer-/Regel-Vorrichtung geeignet sind, Wärmeübertragungs-Fluid-Fluss zu den Schleifen bei einer vorbestimmten Änderung von einem von Wärmeübertragungs-Fluid-Temperatur und Reihen-Saug-Druck zu beenden, um ein weiteres Verfestigen des Wärmespeicher-Fluids zu verhindern, um wenigstens die zweiten Trenn-Zwischenrawn-Gänge für Fluid-Fluss und Wärmeübertragung in der Matrix (66) zu erhalten.The snake assembly of claim 15, wherein the receiver and controller are adapted to transmit heat transfer fluid flow to the loops at a predetermined change in one of heat transfer fluid temperature and in-line suction pressure in order to prevent further solidification of the heat storage fluid to at least the second separation Zwischenrawn- courses for fluid flow and heat transfer in the matrix ( 66 ) to obtain.
DE60019221T 1999-09-24 2000-09-22 Snake arrangement for heat storage Expired - Lifetime DE60019221T2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US404959 1999-09-24
US09/404,959 US6216486B1 (en) 1999-09-24 1999-09-24 Ice storage coil arrangement

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE60019221D1 DE60019221D1 (en) 2005-05-12
DE60019221T2 true DE60019221T2 (en) 2005-09-01

Family

ID=23601722

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE60019221T Expired - Lifetime DE60019221T2 (en) 1999-09-24 2000-09-22 Snake arrangement for heat storage

Country Status (13)

Country Link
US (1) US6216486B1 (en)
EP (1) EP1087197B1 (en)
JP (1) JP3547386B2 (en)
CN (1) CN1158506C (en)
AU (1) AU760521B2 (en)
BR (1) BR0004384B1 (en)
CA (1) CA2320007C (en)
DE (1) DE60019221T2 (en)
ES (1) ES2235787T3 (en)
HK (1) HK1038787B (en)
MY (1) MY123143A (en)
TW (1) TW455671B (en)
ZA (1) ZA200005052B (en)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ID30565A (en) * 2000-06-26 2001-12-27 Baltimore Aircoil Co Inc STORAGE SPACE CONTROL SYSTEM
US6298676B1 (en) * 2000-06-26 2001-10-09 Baltimore Aircoil Company, Inc. Ice thermal storage control
US6820685B1 (en) * 2004-02-26 2004-11-23 Baltimore Aircoil Company, Inc. Densified heat transfer tube bundle
US20110079025A1 (en) * 2009-10-02 2011-04-07 Thermo King Corporation Thermal storage device with ice thickness detection and control methods
US9920997B2 (en) * 2014-03-25 2018-03-20 Samsung Electronics Co., Ltd. Cooling apparatus and system including the same
GB2537797B (en) * 2014-09-24 2019-01-02 The Sure Chill Company Ltd Cooling apparatus and method
ES2905089T3 (en) * 2015-03-30 2022-04-07 Viessmann Refrigeration Solutions Gmbh Cooling system
US11702183B2 (en) * 2017-09-11 2023-07-18 Arcosa Marine Products, Inc. Ice battery vessel and cold energy storage
CN110513796B (en) * 2019-08-21 2021-03-23 杭州华电华源环境工程有限公司 Unequal-spacing ice storage coil pipe and design method thereof
CN110579127A (en) * 2019-09-09 2019-12-17 河北建筑工程学院 solid heat storage system
CN113028874A (en) * 2020-02-18 2021-06-25 强野机械科技(上海)有限公司 Step phase change heat reservoir

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1969187A (en) * 1932-02-19 1934-08-07 Clifton E Schutt Heat balancing system
US2056970A (en) * 1933-04-18 1936-10-13 Charles S Leopold Cooling system
US2221423A (en) * 1938-04-11 1940-11-12 George D Reinhardt Refrigerating apparatus
US4044568A (en) * 1975-12-22 1977-08-30 Turbo Refrigerating Company Space heating and cooling system
DE8129583U1 (en) * 1981-10-09 1990-04-19 Wiedemann, Martin, 7095 Rainau, De
US4513574A (en) * 1984-04-30 1985-04-30 Tempmaster Corporation Low Temperature air conditioning system and method
US5678626A (en) * 1994-08-19 1997-10-21 Lennox Industries Inc. Air conditioning system with thermal energy storage and load leveling capacity
US5649431A (en) * 1994-11-15 1997-07-22 Tdindustries, Inc. Thermal storage cooling system
US5598720A (en) * 1995-08-02 1997-02-04 Calmac Manufacturing Corporation Air bubble heat transfer enhancement system coolness storage apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
CN1158506C (en) 2004-07-21
DE60019221D1 (en) 2005-05-12
EP1087197A2 (en) 2001-03-28
ES2235787T3 (en) 2005-07-16
ZA200005052B (en) 2002-05-22
AU760521B2 (en) 2003-05-15
EP1087197A3 (en) 2003-05-28
HK1038787A1 (en) 2002-03-28
CN1314577A (en) 2001-09-26
CA2320007C (en) 2004-06-01
JP3547386B2 (en) 2004-07-28
BR0004384B1 (en) 2010-11-30
JP2001116478A (en) 2001-04-27
MY123143A (en) 2006-05-31
AU6126700A (en) 2001-03-29
HK1038787B (en) 2005-04-22
US6216486B1 (en) 2001-04-17
CA2320007A1 (en) 2001-03-24
BR0004384A (en) 2001-04-10
EP1087197B1 (en) 2005-04-06
TW455671B (en) 2001-09-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69727768T2 (en) Cooler with a hybrid downdraft evaporator
DE2713061C2 (en) Water heating system
DE60019221T2 (en) Snake arrangement for heat storage
DE3212968C2 (en)
DE112008003700B4 (en) Device for increasing the heating and cooling capacity of a heat pump in heat recovery in ventilation units
DE2157079A1 (en) Two-stage refrigeration system
DE69818394T2 (en) Frost-proof heat exchanger
DE3044202A1 (en) METHOD AND DEVICE FOR PUTTING CRYSTALIZATION NUCKS INTO A LIQUID LATENT HEAT STORAGE MEDIUM
DE102007034710B4 (en) Two-stage absorption cooler
EP3270066A1 (en) Method for operating an energy supply system comprising a latent heat accumulator, energy supply system for carrying out the method, and collector field for an energy supply system
EP3193117A1 (en) Heat exchange device
EP0274643B1 (en) Environmental test chamber
AT411890B (en) METHOD FOR HEATING AND COOLING EXTRUDER CYLINDERS AND DEVICE THEREFOR
DE69928036T2 (en) Air conditioning with ice storage and ice container
DE60315906T2 (en) Evaporator with reduction of temperature fluctuations on the air side
EP2713130B1 (en) Thermal storage device for refrigeration systems
EP0927861B1 (en) Cooling storage system with an ice bank
DE3306865C2 (en) Evaporator device of a heat pump for extracting heat from water
WO2009062487A2 (en) Heat exchanger
EP0881451B1 (en) Process and device for improving heat transfer
DE3906747C2 (en)
DE3127039A1 (en) "METHOD AND HEAT EXCHANGER FOR THE BOILING OF LIQUID GAS"
DE4326138C2 (en) Device for removing a pressurized liquid gas stream from a pressure vessel
DE2161402C3 (en) Shell and tube heat exchanger
DE19635422A1 (en) Method for preventing ice formation in an ice machine

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition